计及碳效益的光储油联合驱动喷灌机供电系统配置优化

摘要

针对太阳能喷灌机供电系统各配置不匹配所造成的能源供给不稳定和系统成本高等问题，建立了计及碳效益的光储油联合驱动喷灌机供电系统优化配置模型，利用实测气象数据和历史光伏发电功率，结合SARIMA时序预测方法对光伏发电功率建立估算模型，可估算太阳能喷灌机及其他太阳能装备的光伏发电功率。以卷盘式喷灌机JP75-300为例，基于喷灌机系统需求，将年最小成本作为目标函数，碳排量和供电可靠性指标作为约束条件，光伏板面积、蓄电池数目、汽油发电机额定功率作为决策变量，建立了光储油供电配置优化模型，利用完全搜索法求解得出系统最优配置组合，并进一步进行供电性能试验与碳效益分析。结果表明：在碳效益约束下该光储油喷灌机供电系统最优配置由5块蓄电池组、7 m²光伏板、额定功率为1 kW的汽油发电机组合，年最小成本1 312.69元，8 d试验期内碳排量为8.27 kg,较传统喷灌机大幅减少，降低量为38.39 kg。本研究在保证供电系统性能的基础上对光储油多能源协同喷灌机进行配置优化，验证了其环保性、供电可靠性和经济可行性，对新能源系统与喷灌技术的结合应用及西北旱农区光伏喷灌机的应用推广具有指导意义。

关键词

光储油 / 卷盘式喷灌机 / 配置优化 / 光伏预测 / 碳效益