近零碳视角下港口混合可再生能源系统建设效果评估方法

作     者：封学军 王海鹏 王慧茹 张艳 沈金星 FENG Xuejun;WANG Haipeng;WANG Huiru;ZHANG Yan;SHEN Jinxing

作者机构：河海大学港口海岸与近海工程学院南京210098 河海大学土木与交通学院南京210098 

出 版 物：《交通信息与安全》 (Journal of Transport Information and Safety)

年 卷 期：2024年第42卷第5期

页      面：99-110页

学科分类：081505[工学-港口、海岸及近海工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0814[工学-土木工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFB2600203)资助 

主　　题：近零碳港口 混合可再生能源系统 经济效益 环境表现 熵权TOPSIS法 

摘      要：在当前近零碳发展的要求下,港口作为海陆交汇的关键枢纽须积极承担起绿色低碳发展的责任,充分利用风能、太阳能等可再生能源,合理配置可再生能源系统规模,最大程度上实现港口的能源自洽。如何兼顾经济性与环保性,合理配置港口的综合可再生能源系统规模,在港口现阶段的建设中至关重要。论文以HOMER Pro作为搭建近零碳港口混合可再生能源系统的仿真工具,模拟实时的港口供耗电情况,并利用熵权TOPSIS方法建立评估模型,基于经济和环境指标分析和比较混合可再生能源系统建设方案。以江苏省沿江典型港口——J港为例,依据现场调研获得的风速、日辐射通量和环境温度等资源禀赋数据,基于HOMER Pro软件开展仿真分析,比较了单一光伏、单一风机与风光混合3种不同情景的系统建设方案,验证了模型的可行性。结果表明:J港在余电上网模式下,可再生能源系统3种情景下的综合最优建设规模分别为:7.8 MW光伏、5台3 MW风机以及6.2 MW光伏+15台3 MW风机;单一光伏建设起到的减排效果并不理想,仅能替代其19%的能源消耗,对电网的依赖程度大;单一风机建设可满足其40%的能耗需求,且经济和环境方面的表现均优于前者;风光混合方案能有效提高并网式系统在环境方面的表现,不仅能满足港口70%的能耗需求,亦能减少65%的碳排放。