泰國最近有研究表明，浮式平臺上的太陽能加儲能設備可能是水產養殖項目中能源密集型曝氣系統的最廉價選擇。電池約占系統資本成本的54%，因此系統大小將成為經濟可行性的關鍵。

 

 

圖片：King Mongkut’s University of Technology

 

泰國北曼谷先皇技術學院的科研人員Chaowanan Jamroen建議使用浮式光伏加儲能系統，為水產養殖項目中使用的能源密集型曝氣系統供電。在最近發表在《可持續能源技術與評估》上的《獨立浮式光伏/電池儲能系統為水產養殖曝氣和監測系統供電的最佳技術-經濟規模》一文中，他聲稱獨立供電系統可能對發展中國家偏遠地區的蝦塘特別有利，因為那些地方缺乏電網電力。

 

“所建議的配置可用于槳輪式曝氣機和渦輪式曝氣機，”他告訴《光伏》雜志。“但它不適合用于泵噴式曝氣機和噴流式曝氣機。”

 

他表示，大約54%的太陽能加儲能系統資本成本來自于電池的成本。這就是為什么整個系統的尺寸對于實現經濟可行性至關重要。

 

他為設計了一個用于曝氣系統的太陽能加儲能裝置。這個用于蝦塘的平臺完全是漂浮的，以一個速度約為每分鐘100轉（rpm）的槳輪式曝氣機為基礎。系統被假定為有200 W的電力需求，安裝在泰國灣東部海岸的一個未透露的偏遠地點。其設計采用依靠一個功率需求為5 W的監測系統。曝氣系統每天工作6小時，監測系統則全天候運行。

 

“這個浮式平臺是用四個高密度聚乙烯漂浮平臺組裝起來的，并用一個鍍鋅鋼架捆綁成一個整體，以支撐曝氣機和太陽能加儲能系統，”Jamroen說，“這個浮式平臺的承重能力約為100公斤，而這是限制太陽能發電機與儲能系統耦合的一個關鍵因素。”

 

這名研究人員進行了為期一年的模擬試驗，并評估了可靠性指數，從而對系統的結構性能進行了定性估計。計算這一數據是為了評估能源系統確保連續運行的供電能力。他還使用平準化能源成本來評估不同能源系統配置的成本效益。此外，他考慮了兩種曝氣方案，包括白天曝氣和夜間曝氣。

 

Jamroen確定，日間曝氣方案的理想規模是光伏系統450 W，電池60 Ah。而對于夜間曝氣設置，光伏裝置的理想規模是535 kW，儲能系統為150 Ah。

 

“選定的最佳浮式太陽能加儲能系統的成本估計為日間曝氣805美元，夜間曝氣1420美元，”Jamroen說，并指出在這兩種情況下，由柴油發電機供電的系統的成本高達16000美元。“這些成本只包括太陽能加儲能系統，而漂浮平臺、馬達、槳輪、結構架、監測系統的電子元件等成本則不包括在內，因為我們的工作只集中在能源系統上。”

 

Jamroen確定，這種建議配置比浮式太陽能陣列加上柴油發電機和不使用電池的組合更便宜。他計算出白天曝氣方案的總成本為8810美元，夜間曝氣方案的成本為11400美元。

 

Jamroen總結說，“結果表明，相比于日間和夜間曝氣方案的其他配置，太陽能加儲能系統是技術上和經濟上都最為可行的選擇。”