与传统动力比较，可再生动力的二氧化碳排放量显著下降2排放问题。首要应战在于可再生动力供应的不确认性，这种不确认性会影响体系的可靠性和功能表现。为确保持续供电，体系需求配备可靠的备用电源。因而，将可再生动力与不行再生动力相结合的混合方式正日益受到重视。本研讨针对离网社区需求，对基于混合可再生动力的体系（HRES）进行了探讨。该HRES体系由太阳能光伏板、风力涡轮机（WT）、柴油发电机（DG）以及储能体系构成。为提高混合可再生动力体系（HRES）的功能，已别离接入多种储能装置，包含锂离子电池、铅酸电池、镍铁电池、全钒液流电池、锌溴液流电池以及储氢体系。研讨选用混合电力可再生动力多方针优化（HOMER）Pro软件进行剖析，共考察六种体系装备计划：光伏/风电/柴油发电机/锂离子电池（PV/WT/DG/Li-ion）、光伏/风电/柴油发电机/铅酸电池（PV/WT/DG/Lead-acid）、光伏/风电/柴油发电机/镍铁电池（PV/WT/DG/Nickel-iron）、光伏/风电/柴油发电机/锌溴液流电池（PV/WT/DG/Zinc-bromine）、光伏/风电/柴油发电机/全钒液流电池（PV/WT/DG/Vanadium）以及光伏/风电/柴油发电机/储氢（PV/WT/DG/Hydrogen）体系。针对PV/WT/DG/Vanadium装备计划取得的最优效果已经过多元线性回归（MLR）验证，其平准化度电本钱（LCOE）最低达0.137美元/千瓦时，净现值本钱（NPC）为146万美元。此外，在长时间使用场景中，相较于其他储能技术，该计划完成最大能量存储所需的储氢量更少。
由于工业化和城市化进程加快导致电力耗费过度，二十一世纪已变得困难而关键。全球约13亿人口无法取得电力供应，其中80%生活在农村地区[1]。尽管孟加拉国的发电装机容量已超越需求，但由于进口燃料本钱上涨，该国政府被逼施行计划性停电。现在化石燃料供应占国际首要动力的80%，并导致约三分之二的二氧化碳排放2排放[2]。与其他可再生动力比较，光伏（PV）具有经济性、无毒性和体系优化性更佳等优势[3,4]。当今年代，构建完善可靠电力体系的最佳选择是将可再生动力与储能体系（ESS）相结合。
根据嵌入式体系的特性，可选用多种储能办法将电力存储资源整合入电网。储能体系呈现多样化方式，首要分为结构型、电气型、电化学型及热力学型四大类别。在安稳辅助使用中，部分ESS体系相较于其他类型更适配于满意功率（电气）、能量（电池组）、放电速率及使用寿命等中心需求。在归纳考虑运营商需求及所有相关本钱、地理条件和效能要素后[[4], [5], [6]]。现在选用的电力储能电池体系包含全钒液流、锌溴液流、镍镉及钠硫电池等多种类型[[7], [8], [9], [10]]。Keshan等学者[11]研讨发现，锂离子电池在充放电特性方面显著优于铅酸电池。研讨标明，当传输电流速率提高时，铅酸电池会呈现大幅容量衰减。比较之下，锂离子电池所受影响较小。该研讨团队一起证实，就电池全生命周期本钱而言，锂离子电池的经济性远优于铅酸电池。
经研讨，契合最优规范的体系标明：相较于蓄电池组，无性向氢能所需本钱更低[12]。正因如此，整合氢能的混合体系兼具可持续性、读档安稳性及经济友好性[13]。研讨效果显现，该混合可再生动力体系(HRES)的净现本钱(NPC)超越1300万欧元，出资回收期为12年[14]。Ahmed等[15]经过模仿并网混合体系，为Rangpur地区的医疗教育部门提供动力支持。作者研讨了医院负荷3250千瓦时和手术室负荷570千瓦时的最低平准化动力本钱（LCOE，0.0445美元/千瓦时）与净现值本钱（NPC，3,464,268美元）。研讨者选用HOMER软件建模混合动力体系，评价了传统氢储能技术与高效氢技术作为电池代替计划的可行性[16]。此外，Rashid等学者[17]探究了最优混合动力体系装备，发现光伏/风电/柴油/生物质组合在LCOE最低（0.142美元/千瓦时）时到达最佳优化状况。其他研讨还探究了不同体系构型的经济性：光伏/燃料电池组合的度电本钱（COE）为0.145美元/千瓦时，光伏/燃料电池/柴油发电机组合为0.92美元/千瓦时；当选用光伏/燃料电池/超级电容装备时为4.78美元/千瓦时；光伏/柴油发电机/电池体系为0.31美元/千瓦时；而光伏/生物质/柴油发电机/电池混合体系则为0.145美元/千瓦时[18]。
表1汇总了近期将蓄电池与氢能作为混合动力体系储能载体的相关研讨文献。
不确认性剖析是可再生动力混合体系（如太阳能、风能等）中最具前景的剖析办法。部分学者已选用不确认性剖析技术对太阳能及时序动力体系进行研讨[32]。%% 因而，需经过评价不确认性来探究其与集成体系及技术的关联性[35]。
多项剖析研讨标明，HRES与储能体系的协同使用已得到广泛研讨。为满意方针读档需求，锂离子、铅酸、镍铁及锌溴电池等储能装置经过不同装备计划得以使用。一起，氢能贮存体系在混合动力体系中也展现出显著潜力。既有研讨虽涵盖了可持续社区设计的多个维度，但没有聚焦于不同储能技术的比较剖析，亦未针对中型社区在电池与氢能存储方面的需求进行体系探讨。选用该技术的研讨未涉及框架在不同敏感度因子下的响应特性。同样地，文献也未将HOMER仿真效果与MLR等其他优化技术进行对比。本研讨提出利用HOMER Pro软件对可再生动力混合体系开展技术经济评价，以完成体系组件容量的最优化装备。中心方针在于寻找可以以最低净现本钱（NPC）、最低平准化度电本钱（LCOE）及最小排放量满意使命读档需求的体系设计计划。
但是，关于这些储能类型与混合可再生动力体系（HRES）结合使用的对比剖析研讨较为有限。一起，现在没有见选用多元线性回归（MLR）对HOMER Pro软件模仿效果进行验证的文献。因而，本文针对适用于HRES模型的不同现有储能方式与氢储能体系，从平准化动力本钱（LCOE）、净现值本钱（NPC）和碳排放等视点展开了对比研讨。该模仿不仅确认了最优体系装备，一起挑选出了最佳储能计划。
本研讨的学术贡献可归纳为：
本研讨为满意孟加拉国圣马丁岛（ST. Martin island）选定社区的用电需求，开发了独立混合可再生动力体系。针对同一地点六种不同储能体系，剖析了六种体系装备计划。将HOMER得出的优化效果与MLR等最具潜力的算法进行对比，以评价体系功能。最终，还经过敏感性剖析确认了最优体系装备。
本研讨按以下框架进行组织：第2章阐述了混合可再生动力体系（HRES）的框架建模与模仿办法；第3章展示了HRES验证所需的组件建模及多元线性回归（MLR）算法；第4章经过敏感性剖析对研讨效果与讨论进行完好阐释；最终，第5章给出了研讨定论与未来工作方向。
本研讨的特异性效果可归纳如下：

• (a)
  基于当地太阳辐照度数据和用电需求数据，研讨离网体系中各组件与可再生动力的最优装备计划。
• (b)
  以最低平准化动力本钱（LCOE）、净现本钱（NPC）和排放量为规范，确认并剖析最佳或最优规划。

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