CN105447325B - 一种太阳能聚光光伏光热联产***成本以及回收期的计算方法 - Google Patents

一种太阳能聚光光伏光热联产***成本以及回收期的计算方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105447325B
CN105447325B CN201510933879.XA CN201510933879A CN105447325B CN 105447325 B CN105447325 B CN 105447325B CN 201510933879 A CN201510933879 A CN 201510933879A CN 105447325 B CN105447325 B CN 105447325B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cost
mrow
solar concentrating
cogeneration system
msub
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510933879.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105447325A (zh
Inventor
魏进家
谢胡凌
王泽昕
高阳
马秋鸣
刘志兵
张高明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Jiaotong University
Original Assignee
Xian Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Jiaotong University filed Critical Xian Jiaotong University
Priority to CN201510933879.XA priority Critical patent/CN105447325B/zh
Publication of CN105447325A publication Critical patent/CN105447325A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105447325B publication Critical patent/CN105447325B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Z—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G16Z99/00—Subject matter not provided for in other main groups of this subclass

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

一种太阳能聚光光伏光热联产***成本以及回收期的计算方法，按照***输出能量中的电功率比率和热功率比率对光伏设备的成本与光热设备的成本进行分配，可准确计算出***中光伏设备单元成本和光热设备单元成本；以已有太阳聚光光伏光热联产***为基准，引入规模化因子，可以预测出拟建太阳能聚光光伏光热联产***的设备总成本以及成本回收期，在完成拟建***的建设后，可准确获得该***的光伏设备单位成本、光热设备单位成本以及***成本回收期。根据所得的***成本及回收期可判断是否可以投资建设采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***，同时能够指导实际建设采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的资金投入额度与分配办法。

Description

一种太阳能聚光光伏光热联产***成本以及回收期的计算 方法
技术领域
本发明属于聚光光伏光热综合利用研究领域，涉及太阳能聚光光伏光热联产***成本以及回收期的计算方法。
背景技术
典型的太阳能聚光光伏光热联产***，其部件包括聚光器、光伏组件、光伏电池散热器、***、机械支架、光伏附件、光热附件。对于太阳能聚光光伏光热联产***，按聚光器种类区分，分为反射式聚光光伏光热联产***和透射式聚光光伏光热联产***，反射式聚光光伏光热联产***包括：平面镜(V槽)聚光光伏光热联产***、复合抛物面镜(CPC)聚光光伏光热联产***、抛物面镜(槽式、蝶式)聚光光伏光热联产***、球面镜聚光光伏光热联产***等；透射式聚光光伏光热联产***包括：凸透镜聚光光伏光热联产***、菲涅尔透镜聚光光伏光热联产***等。前述聚光光伏光热联产***，按照太阳能流的传递过程，工作原理为：***使得太阳能聚光光伏光热联产***跟踪太阳方位，太阳能流经过聚光器进行汇聚，汇聚的太阳能流全部照射到光伏电池上，其中一部分太阳能流在光伏电池上以光电效应产电并经由光伏附件输出，另一部分太阳能流在光伏电池上以光热效应产热并经由光伏电池散热器与光热附件共同作用由流经光伏电池散热器的散热介质将此热量输出。因此根据太阳能聚光光伏光热联产***的工作原理可以总结出各个部件的功能：聚光器的功能为汇聚被转换为电能和热能的太阳能流，光伏组件的功能为将一部分太阳能流转换为电能并将另一部分太阳能流转换为热能，光伏电池散热器的功能为将光伏电池转换的热能进行传输，另外，***的功能为跟踪太阳方位以便于太阳能聚光光伏光热联产***获得更多的能被转换为电能和热能的太阳能流，机械支架的功能为支撑固定太阳能聚光光伏光热联产***以便于该***能够获得转换为电能和热能的太阳能流，光伏附件的功能为输出由光伏组件转换的电能，光热附件的功能为输出由光伏组件转换的热能。
通过对太阳能光伏光热联产***工作原理以及各个部件功能分析可知，在太阳能光伏光热联产***中，光电效应和光热效应在光伏组件上同位置同时间进行，实现了光伏设备和光热设备在空间上和时间上的一体化组成，因此对该***光伏设备单位成本、光热设备单位成本以及回收期的计算，不能单一按照光伏***或者单一按照光热***进行设备单位成本以及回收期计算，需要在太阳能聚光光伏光热联产***的基础上，获得适用于更加准确评估太阳能聚光光伏光热联产***光伏设备单位成本、光热设备单位成本、设备总成本以及回收期的计算方法。
发明内容
针对光电效应和光热效应在光伏组件上同位置同时间进行的太阳能聚光光伏光热联产***，本发明目的在于提供一种太阳能聚光光伏光热联产***成本以及回收期的计算方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种太阳能聚光光伏光热联产***成本以及回收期的计算方法，包括以下步骤；
1)对于采光面积为AS的基准太阳能聚光光伏光热联产***，按照部件成分将基准***分为：聚光器、光伏组件、光伏电池散热器、***、机械支架、光伏附件、光热附件，基准太阳能聚光光伏光热联产***各部件成本：聚光器的成本为TCCO，光伏组件的成本为TCPV，光伏电池散热器的成本为TCHS，***的成本为TCTR，机械支架的成本为TCMA，光伏附件的成本为TCPV-A，光热附件的成本为TCPT-A；
2)将基准太阳能聚光光伏光热联产***各部件成本除以采光面积AS，获得采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***各部件成本，分别是：聚光器的成本为TCCO1＝TCCO/AS，光伏组件的成本为TCPV1＝TCPV/AS，光伏电池散热器的成本为TCHS1＝TCHS/AS，***的成本为TCTR1＝TCTR/AS，机械支架的成本为TCMA1＝TCMA/AS，光伏附件的成本为TCPV-A1＝TCPV-A/AS，光热附件的成本为TCPT-A1＝TCPT-A/AS；
3)在恒定气象条件：太阳总辐照度为G，直射比为RDNI，环境温度为TAM，环境风速为V和初始运行条件：散热介质进入光伏电池散热器的温度为TIN，散热介质离开光伏电池散热器的温度为TOUT，散热介质质量流率为q下，采光面积为AS的基准太阳能聚光光伏光热联产***输出的电功率为PPV，热功率为PPT以及热电总效率为η，将电功率、热功率分别除以AS，获得采光面积为1m2的条件下，基准太阳能聚光光伏光热联产***输出的电功率为PPV1、热功率为PPT1，则基准太阳能聚光光伏光热联产***输出热电的总功率为PT1＝PPV1+PPT1，另外，基准太阳能聚光光伏光热联产***电功率比率为电功率与总功率比值，因此电功率比率为RPV＝PPV1/(PPV1+PPT1)，该***热功率比率为热功率与总功率比值，因此热功率比率为RPT＝PPT1/(PPV1+PPT1)；
4)根据电功率比率RPV和热功率比率RPT，利用步骤2)中采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***各部件成本，分别组合出采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***的光伏设备成本TCPVE1和光热设备成本TCPTE1，计算公式如下：
光伏设备成本：TCPVE1＝RPV(TCCO1+TCPV1+TCTR1+TCMA1)+TCPV-A1；
光热设备成本：TCPTE1＝RPT(TCCO1+TCPV1+TCTR1+TCMA1)+TCHS1+TCPT-A1；
将采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***的光伏设备成本TCPVE1除以步骤3)中的电功率PPV1，获得基准太阳能聚光光伏光热联产***光伏设备单位成本TCPVEU，同理，将光热设备成本TCPTE1除以步骤3)中的热功率PPT1，获得基准太阳能聚光光伏光热联产***光热设备单位成本TCPTEU，计算公式如下：
光伏设备单位成本：TCPVEU＝[RPV(TCCO1+TCPV1+TCTR1+TCMA1)+TCPV-A1]/PPV1；
光热设备单位成本：TCPTEU＝[RPT(TCCO1+TCPV1+TCTR1+TCMA1)+TCHS1+TCPT-A1]/PPT1；
5)将步骤4)采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***的光伏设备成本TCPVE1和光热设备成本TCPTE1求和，获得采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***设备总成本TC1，计算公式如下：
TC1＝TCPVE1+TCPTE1＝TCCO1+TCPV1+TCTR1+TCMA1+TCHS1+TCPV-A1+TCPT-A1
6)拟建太阳能聚光光伏光热联产***光电光热总功率为PT，引入太阳总辐照度G以及步骤3)中基准太阳能聚光光伏光热联产***的热电总效率η，计算出拟建太阳能聚光光伏光热联产***的采光面积AT，计算公式如下：
AT＝PT/(G×η)
7)对应于步骤1)中采光面积AS的基准太阳能聚光光伏光热联产***，引入规模化因子RC，用于根据基准***预测采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***设备总成本TCTE；规模化因子RC由如下公式计算：
其中：TCCO、TCPV、TCHS、TCTR、TCMA、TCPV-A以及TCPT-A分别为采光面积AS的基准太阳能聚光光伏光热联产***聚光器的成本、光伏组件的成本、光伏电池散热器的成本、***的成本、机械支架的成本、光伏附件的成本以及光热附件的成本；RCCO、RCPV、RCHS、RCTR、RCMA、RCPV-A以及RCPT-A分别为根据采光面AS的基准太阳能聚光光伏光热联产***建设采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***时，聚光器的规模化因子、光伏组件的规模化因子、光伏电池散热器的规模化因子、***的规模化因子、机械支架的规模化因子、光伏附件的规模化因子以及光热附件的规模化因子；
8)将步骤5)、6)、7)分别获得的采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***设备总成本TC1、拟建太阳能聚光光伏光热联产***的采光面积AT以及规模化因子RC三者相乘，计算出拟建太阳能聚光光伏光热联产***的设备总成本TCTE，计算公式如下：
TCTE＝TC1×AT×RC
9)在步骤8)的基础上，计算出采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的总成本TCT，计算公式如下：
TCT＝TCTE+TCTA
其中，TCTA为采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的其他成本；
10)计算采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的平均每年总收益MY，计算公式如下：
MY＝QPV×UPPV+QT×UPT-QM×UPM-QPA×UPPA
其中：QPV为拟建太阳能聚光光伏光热联产***平均每年产电量；
UPPV为拟建太阳能聚光光伏光热联产***产电的单位电价；
QT为拟建太阳能聚光光伏光热联产***平均每年产生热介质的量
UPT为拟建太阳能聚光光伏光热联产***产生的热介质的单位价格；
QM为拟建太阳能聚光光伏光热联产***平均每年需用的散热介质，比如，利用自来水对光伏电池进行散热，可将平均每年的自来水使用量作为此值；
UPM为拟建太阳能聚光光伏光热联产***散热介质的单位价格；
QPA为拟建太阳能聚光光伏光热联产***平均每年维持运行的附加耗电；
UPPA为拟建太阳能聚光光伏光热联产***平均每年附加耗电的单位价格；
11)在步骤9)、10)分别获得的拟建太阳能聚光光伏光热联产***总成本TCT与平均每年总收益MY的基础上，计算出采光面积为AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***成本回收期N，单位：年，计算公式如下：
N＝TCT/MY
根据基准太阳能聚光光伏光热联产***光伏设备单位成本TCPVEU、光热设备单位成本TCPTEU、采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的设备总成本TCTE以及成本回收期N，判断是否可以投资建设采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***，同时能够指导实际建设采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的资金投入额度与分配办法。
所述步骤1)中AS≥10m2。
所述步骤9)中，采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的其他成本包括：拟建太阳能聚光光伏光热联产***组装用工成本、设备运输成本、设备调试检测成本以及设备维修成本。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
针对太阳能聚光光伏光热联产***具有光伏设备与光热设备一体化的特点，本发明根据太阳能聚光光伏光热联产***输出能量中的电功率比率和热功率比率，对光伏设备的成本与光热设备的成本进行分配，可准确计算出***中光伏设备单元成本和光热设备单元成本；另外，本发明专利以已有的太阳聚光光伏光热联产***为基准(可为实验***或者已建立好的***)，引入规模化因子，可以预测出拟建太阳能聚光光伏光热联产***的设备总成本以及成本回收期，在建立好该太阳能聚光光伏光热联产***后，因而可准确获得该***的光伏设备单位成本、光热设备单位成本、***设备总成本以及***成本回收期。根据本发明得到的基准太阳能聚光光伏光热联产***光伏设备单位成本TCPVEU、光热设备单位成本TCPTEU、采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的设备总成本TCTE以及成本回收期N，可以判断是否可以投资建设采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***，同时可以指导实际建设采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的资金投入额度与分配办法。另外，在商业洽谈或宣传过程中，由于习惯性思维，有可能单一的将拟建采光面积AT的太阳能聚光光伏光热联产***笼统的按照光伏设备单位成本进行计算(将光热设备单位成本也计算为光伏设备单位成本)，因而本发明还可以防止单一笼统计算导致拟建采光面积AT的太阳能聚光光伏光热联产***光伏设备单位成本计算结果偏差过大的情况发生。
附图说明
图1为本发明从基准太阳能聚光光伏光热联产***到拟建太阳能聚光光伏光热联产***的成本以及回收期计算流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，从基准太阳能聚光光伏光热联产***到拟建太阳能聚光光伏光热联产***的成本以及回收期计算图。
本发明的计算步骤为：
1)对于采光面积为AS(AS≥10m2)的基准太阳能聚光光伏光热联产***(可为实验***或者已建立好的***)，按照部件成分将基准***分为：聚光器、光伏组件、光伏电池散热器、***、机械支架、光伏附件、光热附件。因此基准***各部件成本：聚光器的成本为TCCO，光伏组件的成本为TCPV，光伏电池散热器的成本为TCHS，***的成本为TCTR，机械支架的成本为TCMA，光伏附件的成本为TCPV-A，光热附件的成本为TCPT-A。
2)将基准太阳能聚光光伏光热联产***各部件成本除以采光面积AS，获得采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***各部件成本，分别是：聚光器的成本为TCCO1＝TCCO/AS，光伏组件的成本为TCPV1＝TCPV/AS，光伏电池散热器的成本为TCHS1＝TCHS/AS，***的成本为TCTR1＝TCTR/AS，机械支架的成本为TCMA1＝TCMA/AS，光伏附件的成本为TCPV-A1＝TCPV-A/AS，光热附件的成本为TCPT-A1＝TCPT-A/AS。
3)在恒定气象条件(太阳总辐照度为G，直射比为RDNI，环境温度为TAM，环境风速为V)和初始运行条件(散热介质进入光伏电池散热器的温度为TIN，散热介质离开光伏电池散热器的温度为TOUT，散热介质质量流率为q)下，采光面积为AS的基准太阳能聚光光伏光热联产***输出的电功率为PPV，热功率为PPT以及热电总效率为η，将电功率、热功率分别除以AS，获得采光面积为1m2的条件下，基准太阳能聚光光伏光热联产***输出的电功率为PPV1、热功率为PPT1，则基准太阳能聚光光伏光热联产***输出热电的总功率为PT1＝PPV1+PPT1，另外，该***电功率比率为电功率与总功率比值，因此电功率比率为RPV＝PPV1/(PPV1+PPT1)，该***热功率比率为热功率与总功率比值，因此热功率比率为RPT＝PPT1/(PPV1+PPT1)。
4)根据电功率比率RPV和热功率比率RPT，利用步骤2)中采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***各部件成本，分别组合出采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***的光伏设备成本TCPVE1和光热设备成本TCPTE1，计算公式如下：
光伏设备成本：TCPVE1＝RPV(TCCO1+TCPV1+TCTR1+TCMA1)+TCPV-A1；
光热设备成本：TCPTE1＝RPT(TCCO1+TCPV1+TCTR1+TCMA1)+TCHS1+TCPT-A1。
将采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***的光伏设备成本TCPVE1除以步骤3)电功率PPV1，获得基准太阳能聚光光伏光热联产***光伏设备单位成本TCPVEU(单位：元/瓦)，同理，将光热设备成本TCPTE1除以步骤3)热功率PPT1，获得基准太阳能聚光光伏光热联产***光热设备单位成本TCPTEU(单位：元/瓦)，计算公式如下：
光伏设备单位成本：TCPVEU＝[RPV(TCCO1+TCPV1+TCTR1+TCMA1)+TCPV-A1]/PPV1；
光热设备单位成本：TCPTEU＝[RPT(TCCO1+TCPV1+TCTR1+TCMA1)+TCHS1+TCPT-A1]/PPT1。
5)将步骤4)采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***的光伏设备成本TCPVE1和光热设备成本TCPTE1求和，获得采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***设备总成本TC1，计算公式如下：
TC1＝TCPVE1+TCPTE1＝TCCO1+TCPV1+TCTR1+TCMA1+TCHS1+TCPV-A1+TCPT-A1
6)拟建太阳能聚光光伏光热联产***光电光热总功率为PT，引入太阳总辐照度G以及步骤3)基准太阳能聚光光伏光热联产***的热电总效率η，计算出拟建太阳能聚光光伏光热联产***的采光面积AT，计算公式如下：
AT＝PT/(G×η)
7)对应于步骤1)采光面积AS的基准太阳能聚光光伏光热联产***，引入规模化因子RC，用于根据基准***预测采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***设备总成本TCTE。规模化因子可由如下公式计算：
其中：TCCO、TCPV、TCHS、TCTR、TCMA、TCPV-A以及TCPT-A分别为采光面积AS的基准太阳能聚光光伏光热联产***聚光器的成本、光伏组件的成本、光伏电池散热器的成本、***的成本、机械支架的成本、光伏附件的成本以及光热附件的成本。RCCO、RCPV、RCHS、RCTR、RCMA、RCPV-A以及RCPT-A分别为根据采光面AS的基准太阳能聚光光伏光热联产***建设采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***时，聚光器的规模化因子、光伏组件的规模化因子、光伏电池散热器的规模化因子、***的规模化因子、机械支架的规模化因子、光伏附件的规模化因子以及光热附件的规模化因子，RCCO、RCPV、RCHS、RCTR、RCMA、RCPV-A以及RCPT-A可由聚光器、光伏组件、光伏电池散热器、***、机械支架、光伏附件以及光热附件产量变化带来的单位生产成本变化来确定。
8)将步骤5)、6)、7)分别获得的采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***设备总成本TC1、拟建太阳能聚光光伏光热联产***的采光面积AT以及规模化因子RC三者相乘，计算出拟建太阳能聚光光伏光热联产***的设备总成本TCTE，计算公式如下：
TCTE＝TC1×AT×RC
9)在步骤8)的基础上，计算出采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的总成本TCT，计算公式如下：
TCT＝TCTE+TCTA
其中，TCTA为采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的其他成本，包括：拟建太阳能聚光光伏光热联产***组装用工成本、设备运输成本、设备调试检测成本、设备维修成本等。
10)计算采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的平均每年总收益MY，计算公式如下：
MY＝QPV×UPPV+QT×UPT-QM×UPM-QPA×UPPA
其中：QPV为拟建太阳能聚光光伏光热联产***平均每年产电量，可由平均每年太阳辐照时间、大小以及拟建***的光电效率计算获得；
UPPV为拟建太阳能聚光光伏光热联产***产电的单位电价；
QT为拟建太阳能聚光光伏光热联产***平均每年产生热介质的量，比如，产生热水，可将平均每年的热水产量作为此值，可由平均每年太阳辐照大小、拟建***工作时间、拟建***光热效率以及拟建***进出口热水温差计算获得；
UPT为拟建太阳能聚光光伏光热联产***产生的热介质的单位价格，比如，产生热水，可将单位重量热水的价格作为此值；
QM为拟建太阳能聚光光伏光热联产***平均每年需用的散热介质，比如，利用自来水对光伏电池进行散热，可将平均每年的自来水使用量作为此值；
UPM为拟建太阳能聚光光伏光热联产***散热介质的单位价格，比如，利用自来水冷却，可将单位重量自来水的价格作为此值；
QPA为拟建太阳能聚光光伏光热联产***平均每年维持运行的附加耗电；
UPPA为拟建太阳能聚光光伏光热联产***平均每年附加耗电的单位价格。
11)在步骤9)、10)分别获得的拟建太阳能聚光光伏光热联产***总成本TCT与平均每年总收益MY的基础上，计算出采光面积为AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***成本回收期N(单位：年)，计算公式如下：
N＝TCT/MY
12)完成采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***建设后，按步骤1)～步骤4)所述方法，可计算并修正采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的光伏设备单元成本TCTPVEU(单位：元/瓦)以及光热设备单元成本TCTPTEU(单位：元/瓦)。
13)完成采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***建设后，可对步骤9)中的总成本TCT进行修正，完成采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***热电性能测试后，对步骤10)中的平均每年总收益MY进行修正，再将修正后的TCT和MY按照步骤11)中的公式进行计算，从而获得修正后采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***成本回收期NT(单位：年)。
本发明按照***输出能量中的电功率比率和热功率比率对光伏设备的成本与光热设备的成本进行分配，可准确计算出***中光伏设备单元成本和光热设备单元成本；以已有太阳聚光光伏光热联产***为基准，引入规模化因子，可以预测出拟建太阳能聚光光伏光热联产***的设备总成本以及成本回收期，在完成拟建***的建设后，可准确获得该***的光伏设备单位成本、光热设备单位成本以及***成本回收期。判断是否可以投资建设采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***，同时能够指导实际建设采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的资金投入额度与分配办法。

Claims (3)

1.一种太阳能聚光光伏光热联产***成本以及回收期的计算方法，其特征在于，包括以下步骤；
1)对于采光面积为AS的基准太阳能聚光光伏光热联产***，按照部件成分将基准***分为：聚光器、光伏组件、光伏电池散热器、***、机械支架、光伏附件、光热附件，基准太阳能聚光光伏光热联产***各部件成本：聚光器的成本为TCCO，光伏组件的成本为TCPV，光伏电池散热器的成本为TCHS，***的成本为TCTR，机械支架的成本为TCMA，光伏附件的成本为TCPV-A，光热附件的成本为TCPT-A；
2)将基准太阳能聚光光伏光热联产***各部件成本除以采光面积AS，获得采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***各部件成本，分别是：聚光器的成本为TCCO1＝TCCO/AS，光伏组件的成本为TCPV1＝TCPV/AS，光伏电池散热器的成本为TCHS1＝TCHS/AS，***的成本为TCTR1＝TCTR/AS，机械支架的成本为TCMA1＝TCMA/AS，光伏附件的成本为TCPV-A1＝TCPV-A/AS，光热附件的成本为TCPT-A1＝TCPT-A/AS；
3)在恒定气象条件：太阳总辐照度为G，直射比为RDNI，环境温度为TAM，环境风速为V和初始运行条件：散热介质进入光伏电池散热器的温度为TIN，散热介质离开光伏电池散热器的温度为TOUT，散热介质质量流率为q下，采光面积为AS的基准太阳能聚光光伏光热联产***输出的电功率为PPV，热功率为PPT以及热电总效率为η，将电功率、热功率分别除以AS，获得采光面积为1m2的条件下，基准太阳能聚光光伏光热联产***输出的电功率为PPV1、热功率为PPT1，则基准太阳能聚光光伏光热联产***输出热电的总功率为PT1＝PPV1+PPT1，另外，基准太阳能聚光光伏光热联产***电功率比率为电功率与总功率比值，因此电功率比率为RPV＝PPV1/(PPV1+PPT1)，该***热功率比率为热功率与总功率比值，因此热功率比率为RPT＝PPT1/(PPV1+PPT1)；
4)根据电功率比率RPV和热功率比率RPT，利用步骤2)中采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***各部件成本，分别组合出采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***的光伏设备成本TCPVE1和光热设备成本TCPTE1，计算公式如下：
光伏设备成本：TCPVE1＝RPV(TCCO1+TCPV1+TCTR1+TCMA1)+TCPV-A1；
光热设备成本：TCPTE1＝RPT(TCCO1+TCPV1+TCTR1+TCMA1)+TCHS1+TCPT-A1；
将采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***的光伏设备成本TCPVE1除以步骤3)中的电功率PPV1，获得基准太阳能聚光光伏光热联产***光伏设备单位成本TCPVEU，同理，将光热设备成本TCPTE1除以步骤3)中的热功率PPT1，获得基准太阳能聚光光伏光热联产***光热设备单位成本TCPTEU，计算公式如下：
光伏设备单位成本：TCPVEU＝[RPV(TCCO1+TCPV1+TCTR1+TCMA1)+TCPV-A1]/PPV1；
光热设备单位成本：TCPTEU＝[RPT(TCCO1+TCPV1+TCTR1+TCMA1)+TCHS1+TCPT-A1]/PPT1；
5)将步骤4)采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***的光伏设备成本TCPVE1和光热设备成本TCPTE1求和，获得采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***设备总成本TC1，计算公式如下：
TC1＝TCPVE1+TCPTE1＝TCCO1+TCPV1+TCTR1+TCMA1+TCHS1+TCPV-A1+TCPT-A1
6)拟建太阳能聚光光伏光热联产***光电光热总功率为PT，引入太阳总辐照度G以及步骤3)中基准太阳能聚光光伏光热联产***的热电总效率η，计算出拟建太阳能聚光光伏光热联产***的采光面积AT，计算公式如下：
AT＝PT/(G×η)
7)对应于步骤1)中采光面积AS的基准太阳能聚光光伏光热联产***，引入规模化因子RC，用于根据基准***预测采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***设备总成本TCTE；规模化因子RC由如下公式计算：
<mrow> <msub> <mi>R</mi> <mi>C</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>C</mi> <mi>O</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>TC</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>O</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>P</mi> <mi>V</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>TC</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>V</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>H</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>TC</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>T</mi> <mi>R</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>TC</mi> <mrow> <mi>T</mi> <mi>R</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>M</mi> <mi>A</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>TC</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>A</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>P</mi> <mi>V</mi> <mo>-</mo> <mi>A</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>TC</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>V</mi> <mo>-</mo> <mi>A</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>P</mi> <mi>T</mi> <mo>-</mo> <mi>A</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>TC</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>T</mi> <mo>-</mo> <mi>A</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>TC</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>O</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>TC</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>V</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>TC</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>TC</mi> <mrow> <mi>T</mi> <mi>R</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>TC</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>A</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>TC</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>V</mi> <mo>-</mo> <mi>A</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>TC</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>T</mi> <mo>-</mo> <mi>A</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow>
其中：TCCO、TCPV、TCHS、TCTR、TCMA、TCPV-A以及TCPT-A分别为采光面积AS的基准太阳能聚光光伏光热联产***聚光器的成本、光伏组件的成本、光伏电池散热器的成本、***的成本、机械支架的成本、光伏附件的成本以及光热附件的成本；RCCO、RCPV、RCHS、RCTR、RCMA、RCPV-A以及RCPT-A分别为根据采光面AS的基准太阳能聚光光伏光热联产***建设采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***时，聚光器的规模化因子、光伏组件的规模化因子、光伏电池散热器的规模化因子、***的规模化因子、机械支架的规模化因子、光伏附件的规模化因子以及光热附件的规模化因子；
8)将步骤5)、6)、7)分别获得的采光面积1m2的基准太阳能聚光光伏光热联产***设备总成本TC1、拟建太阳能聚光光伏光热联产***的采光面积AT以及规模化因子RC三者相乘，计算出拟建太阳能聚光光伏光热联产***的设备总成本TCTE，计算公式如下：
TCTE＝TC1×AT×RC
9)在步骤8)的基础上，计算出采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的总成本TCT，计算公式如下：
TCT＝TCTE+TCTA
其中，TCTA为采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的其他成本；
10)计算采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的平均每年总收益MY，计算公式如下：
MY＝QPV×UPPV+QT×UPT-QM×UPM-QPA×UPPA
其中：QPV为拟建太阳能聚光光伏光热联产***平均每年产电量；
UPPV为拟建太阳能聚光光伏光热联产***产电的单位电价；
QT为拟建太阳能聚光光伏光热联产***平均每年产生热介质的量
UPT为拟建太阳能聚光光伏光热联产***产生的热介质的单位价格；
QM为拟建太阳能聚光光伏光热联产***平均每年需用的散热介质；
UPM为拟建太阳能聚光光伏光热联产***散热介质的单位价格；
QPA为拟建太阳能聚光光伏光热联产***平均每年维持运行的附加耗电；
UPPA为拟建太阳能聚光光伏光热联产***平均每年附加耗电的单位价格；
11)在步骤9)、10)分别获得的拟建太阳能聚光光伏光热联产***总成本TCT与平均每年总收益MY的基础上，计算出采光面积为AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***成本回收期N，单位：年，计算公式如下：
N＝TCT/MY
根据基准太阳能聚光光伏光热联产***光伏设备单位成本TCPVEU、光热设备单位成本TCPTEU、采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的设备总成本TCTE以及成本回收期N，判断是否可以投资建设采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***，同时能够指导实际建设采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的资金投入额度与分配办法。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能聚光光伏光热联产***成本以及回收期的计算方法，其特征在于，所述步骤1)中AS≥10m2。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能聚光光伏光热联产***成本以及回收期的计算方法，其特征在于，所述步骤9)中，采光面积AT的拟建太阳能聚光光伏光热联产***的其他成本包括：拟建太阳能聚光光伏光热联产***组装用工成本、设备运输成本、设备调试检测成本以及设备维修成本。
CN201510933879.XA 2015-12-14 2015-12-14 一种太阳能聚光光伏光热联产***成本以及回收期的计算方法 Active CN105447325B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510933879.XA CN105447325B (zh) 2015-12-14 2015-12-14 一种太阳能聚光光伏光热联产***成本以及回收期的计算方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510933879.XA CN105447325B (zh) 2015-12-14 2015-12-14 一种太阳能聚光光伏光热联产***成本以及回收期的计算方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105447325A CN105447325A (zh) 2016-03-30
CN105447325B true CN105447325B (zh) 2018-01-05

Family

ID=55557495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510933879.XA Active CN105447325B (zh) 2015-12-14 2015-12-14 一种太阳能聚光光伏光热联产***成本以及回收期的计算方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105447325B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106651627B (zh) * 2016-09-12 2020-05-19 西安交通大学 一种低倍聚光光伏光热***的热电性能评估方法
CN112944702A (zh) * 2021-02-07 2021-06-11 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 太阳能热电联供***投入产出比计算方法、装置及介质
CN112944698B (zh) * 2021-02-07 2023-01-24 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 一种太阳能热电联供组件的瞬态热电输出计算方法及***

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103392101A (zh) * 2010-09-21 2013-11-13 阿文戈亚太阳能新技术公司 采用光伏技术和太阳能热技术的可控混合电站及相关运营方法
CN204103862U (zh) * 2014-07-29 2015-01-14 熊伟 一种聚光型太阳能光电光热一体化综合利用***
CN104598716A (zh) * 2014-11-28 2015-05-06 楚雄师范学院 一种基于模型分析的聚光光伏/热热水太阳能***设计方法
CN104660153A (zh) * 2013-11-20 2015-05-27 刘辉 一种风光互补的太阳能发电***

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103392101A (zh) * 2010-09-21 2013-11-13 阿文戈亚太阳能新技术公司 采用光伏技术和太阳能热技术的可控混合电站及相关运营方法
CN104660153A (zh) * 2013-11-20 2015-05-27 刘辉 一种风光互补的太阳能发电***
CN204103862U (zh) * 2014-07-29 2015-01-14 熊伟 一种聚光型太阳能光电光热一体化综合利用***
CN104598716A (zh) * 2014-11-28 2015-05-06 楚雄师范学院 一种基于模型分析的聚光光伏/热热水太阳能***设计方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"建筑构件化太阳能光伏/光热（PV/T）器件及其在建筑中的应用";陈金峰等;《建设科技》;20150425;第53-60页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105447325A (zh) 2016-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Spectral-splitting hybrid PV-thermal (PVT) systems for combined heat and power provision to dairy farms
Abdelhamid et al. Novel double-stage high-concentrated solar hybrid photovoltaic/thermal (PV/T) collector with nonimaging optics and GaAs solar cells reflector
Coventry et al. Development of an approach to compare the ‘value’of electrical and thermal output from a domestic PV/thermal system
Widyolar et al. Theoretical and experimental performance of a two-stage (50X) hybrid spectrum splitting solar collector tested to 600 C
Zhang et al. Experimental studies on a low concentrating photovoltaic/thermal (LCPV/T) collector with a thermoelectric generator (TEG) module
Xu et al. Outdoor performance analysis of a 1090× point-focus Fresnel high concentrator photovoltaic/thermal system with triple-junction solar cells
Youssef et al. Assessment viability of a concentrating photovoltaic/thermal-energy cogeneration system (CPV/T) with storage for a textile industry application
CN103115749B (zh) 一种槽式太阳集热器热性能动态测试装置及测试方法
Mazzeo et al. Energy and economic analysis of solar photovoltaic plants located at the University of Calabria
Wang et al. Design and performance study on a large-scale hybrid CPV/T system based on unsteady-state thermal model
Renno et al. Choice model for a modular configuration of a point-focus CPV/T system
CN105447325B (zh) 一种太阳能聚光光伏光热联产***成本以及回收期的计算方法
Su et al. Analysis of a photovoltaic-electrolyser direct-coupling system with a V-trough concentrator
CN105485939B (zh) 一种太阳能聚光光伏光热联产***热电输出性能的测量与计算方法
Singhy et al. Influence of active water stream, irradiance, ambient temperature and wind speed on the efficiency of Fresnel lens based two stage PVT system
Codd et al. Solar cogeneration of electricity with high-temperature process heat
Acosta-Pazmiño et al. Hybridization of a parabolic trough-based thermal plant for industrial heat and power generation
Hachicha et al. Numerical and experimental investigations of the electrical and thermal performances of a novel PV thermal system
Renno et al. Experimental modeling of the optical and energy performances of a point-focus CPV system applied to a residential user
Quaia et al. Technical-economic evaluation of a combined heat and power solar (CHAPS) generator based on concentrated photovoltaics
CN106487325A (zh) 一种槽式太阳能聚光热电气联产多级应用装置
Hosouli et al. Performance assessment of Concentrated Photovoltaic Thermal (CPVT) solar collector at different locations
Renno et al. Energy analysis of a concentrating photovoltaic thermal (CPV/T) system
Pan et al. A switchable concentrating photovoltaic/concentrating solar power (CPV/CSP) hybrid system for flexible electricity/thermal generation
CN112202390A (zh) 一种光热光伏互补协同发电***及运行方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant