城市电力系统中太阳能整合的技术经济可行性；尼日利亚卡诺州卡诺市案例研究

《Energy for Sustainable Development》：Techno-economic feasibility of solar energy integration in urban power systems; A case study of Kano, Kano State Nigeria

　　

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  通过改进数据验证和建模，增强了科学新颖性、研究空白和方法论严谨性。
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  扩展了结果与讨论部分，并进行了更深入的解读。
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  通过纳入《尼日利亚能源转型计划》和《2023年电力法》，增强了政策分析。
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  改善了与最新文献的比较，并强调了本研究超出基于HOMER的HRE研究的贡献。
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  修订了手稿，以提高科学清晰度、一致性和呈现质量。

章节片段

术语表

AC	交流电
AMGP	非洲微电网计划
BAU	常规经营情形
BESS	电池储能系统
BOS	系统余量
CAPEX	资本支出
CC	循环充电
CFD	计算流体力学
CI	晴空指数
CO	一氧化碳
CO?	二氧化碳
DC	直流电
DIgSILENT	电力网络数字仿真
DisCos	分销公司
DOD	放电深度
FF	填充因子
FIT	上网电价补贴
GHG	温室气体
GHI	水平面总辐照度
HOMER	电力可再生资源混合优化模型
HRES

尼日利亚的可再生能源发展与太阳能潜力

尼日利亚拥有丰富的可再生能源资源，特别是太阳能，太阳能已被广泛认为是最有前景的替代方案之一，可用于解决该国长期存在的电力短缺问题。近期的研究表明，尼日利亚大部分地区接收到的年平均水平面总太阳辐照度介于5.0至7.0 kWh/m²/day之间，这使得光伏技术在并网和非并网发电方面都具有技术上的可行性（Nwachukwu等，

研究区域

本研究在尼日利亚卡诺州古阿莱地方政府区（LGA）开展，该地区是尼日利亚西北部卡诺都市区的主要城市中心之一。古阿莱地理位置大约位于北纬11.99°、东经8.52°，平均海拔约为海平面以上475米。该地区属于热带稀树草原气候（Aw），以明显的干湿两季、全年充足的太阳辐照、相对适中的风资源和高的

结果呈现与讨论

在本部分中，将按以下顺序呈现HOMER pro仿真运行得到的最优整体配置的仿真结果：

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  系统总体技术性能
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  经济结果（现金流、经济比较和成本汇总）
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  所提议系统与基准案例的排放率比较

技术性能

仿真结果表明，所提议的光伏-风-电池-电网混合可再生能源系统为卡诺州古阿莱地方政府区的城市供电提供了一个技术上稳健的解决方案。在所评估的配置中，优化后的系统实现了最高的可再生能源渗透率（94%），同时保证了不间断的电力供应且没有未满足负荷。结果表明，所选配置的优秀性能并非仅仅

结论

本研究利用HOMER Pro优化软件，调查了在尼日利亚卡诺州古阿莱地方政府区的城市供电网络中整合并网型光伏-风-电池-电网混合可再生能源系统的技术经济可行性。评估确认，卡诺州拥有丰富的太阳能资源并辅以适中的风能潜力，使得混合可再生能源整合在城市电力应用中具有技术可行性。

CRediT作者贡献声明

Kabir Umar Isah：撰写——审阅与编辑，撰写——原稿，可视化，验证，监督，资源，方法论，调查研究，资金获取，形式化分析，数据整理，概念构思。Maruliya Begam Kadarmydeen：撰写——审阅与编辑，撰写——原稿，可视化，验证，监督，资源，方法论，概念构思。Ravi Samikannu：撰写——审阅与编辑，撰写——原稿，可视化，验证，监督，

资金

作者未获得任何研究资金。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

致谢

作者感谢非洲联盟、泛非大学水与能源科学学院（PAUWES），阿尔及利亚特莱姆森对该研究的支持。

Kabir Umar Isah|Maruliya Begam Kadarmydeen|Ravi Samikannu|Patricia Makepe|Raiyanu Inuwa Nabage|Mbaiogaou Caleb|Kaled Ismail Saleban|Alseny 1 Camara