太阳能生物质混合系统满足冬季家庭取暖需求

在太阳能装置中添加有机物电源可以在一年中最冷的月份为单层住宅提供 100% 的供暖，并有助于保护环境。在温暖的月份，该系统可以产生可以卖回电网的电力盈余。

在《可再生和可持续能源杂志》中，中国和美国的研究人员概述了一个计算机模拟模型，通过添加生物质作为另一种可再生能源来解决太阳能固有的间歇性挑战，以推进可靠、负担得起的供暖解决方案，同时减少碳排放。二氧化碳排放。

“我们展示了这种混合系统如何在单户住宅中提供比化石燃料更清洁、更节能的供暖解决方案，”合著者高阳侯说。“该系统在农村社区很方便，那里的农场有大量以农业废物形式存在的生物质，这些生物质可以与太阳能相结合，缩小城乡电力差距，并在此过程中帮助保护环境。”

所提出的太阳能-生物质混合系统基于集成光伏-热 (PV/T) 和生物质能源的分布式多发电技术。

生物质是由可再生有机物质生产的，如玉米壳、坚果壳、木浆以及食物和动物废物。PV/T系统由光伏板和集热器组成，是一种将太阳能转化为热能和电能的新兴技术，具有更高的能量转换效率。

对新兴分散混合系统的研究主要集中在社区和商业温室农场。研究人员根据中国西北部 11 月至 3 月单层小屋的供暖需求评估了他们的系统，那里冬季的温度可能低于 -20 摄氏度(负 4 华氏度)。

在总能量输入中，PV/T 集热器产生了 52% 的电能并捕获了 8% 的可用热能。生物质产生了剩余的 40% 的电力来为房子供暖。

“在整个采暖季，太阳能在能源供应方面占主导地位，生物质能发电在需要时开始发挥作用，以弥补能源短缺，”合著者徐磊说。

他们在 TRNSYS(瞬态系统仿真工具的缩写)中创建了他们的仿真模型，这是一种模块化热系统软件，用于评估热能和电力可再生能源系统的性能。

他们的混合系统模拟包括 PV/T 集热器、热泵、带有浸入式盘管热交换器的储罐、分流器和备用电锅炉等组件。

研究人员正在开发一种太阳能生物质系统模型，以满足小型商业建筑的供暖和制冷需求，如果成功，计划开发一个用于实验测试的原型。

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