提供供能系统的技术选型参数的计算机实施的方法、用于提供这样的技术选型参数的计算机程序产品和用于提供这样的供能系统的计算机系统

摘要

本发明涉及一种提供用于供能系统的技术选型参数的计算机实施的方法，所述供能系统提供电能给连接到可能会经历服务中断的公共电网的设施，所述计算机实施的方法包括以下步骤：输入所述设施的电力消耗时间表(S1)；输入光伏生产能力极限和储能单元容量极限(S9)；估计自给或自消耗或内部收益率的比值(S11)；在用户界面装置上显示多个供能系统配置(S13)；其中，每个配置关联到敏感度参数，所述敏感度参数允许确定所述供能系统关于所述公共电网的可靠性的经优化的技术选型参数。本发明还涉及一种旨在在计算机系统上执行以实施该计算机实施的方法的计算机程序产品。

说明书

技术领域

本发明涉及包括例如光伏能源的可再生能源的供能系统的选型(sizing)，以用于设计旨在安装在比如私人家庭、建筑、工业场地或服务站等设施上的供能系统的领域。

背景技术

由于化石能源的减少和消耗这样的化石能源所产生的污染增多，可再生能源越来越受欢迎，越来越按照环保友好的逻辑来指导能量消耗。这样的趋势倾向于关注太阳能，更具体地说，光伏能。

而且，为了减少电力消耗的核能部分，越来越多的建筑配备有可再生发电单元，比如光伏发电单元。这些设施中的许多是半自主的设施，即这些半自主设施连接到公共电网，以旨在在可再生发电单元不能够生产足以满足该半自主设施的能量需求的电能的情况下将电力提供给该半自主设施。

由此必须设计优化的供能系统以使得该供能系统会更加有效且成本更低。为了设计该优化的供能系统，必须确定一些信息，例如设施对于预定时期的电力消耗时间表，或这样的设施的具体位置。这样的信息会允许确定不同配置的不同技术选型参数，以获得针对设施的需求和光伏模块年生产曲线的高效的供能系统。

而且，在一些国家中，公共电网可能会经历服务中断。在这样的情况下，供能单元的设计必须适于将这样的服务中断纳入考虑。

一些现有技术文献公开了允许确定用于供能系统的一些技术选型参数的计算机实施的方法。

例如，《Design and economic analysis of a photovoltaic system:acasestudy》，Oko&al.，International Journal of Renewable Energy Development 1(3),2012,pp.65-73这篇文章实施基于Microsoft

为了克服使用时间数据的缺陷，通过《Optimal sizing of hybrid wind/photovoltaic/diesel generation in a stand-alone power system using Markov-based genetic algorithm》，Hong&al.，IEEE Transactions on Power Delivery，vol.27，issue 2，April 2012，pp.640-647这篇文章已知使用Markov即马尔科夫模型来预测进一步的辐射和由此预测系统荷载演变。然而，该文献仍涉及独立型设施，没有考虑到设施所连接到的公共电网的可靠性。

所述不同现有技术文件没有考虑到供能系统和公共电网的可靠性以计算设施的技术选型参数。可靠性的故障可能会由例如针对可再生能源的天气状况和例如公共电网的服务中断导致。由此，需要开发至少将可再生能源和公共电网的可靠性纳入考虑的用于供能系统选型的方法。

发明内容

本发明的目的在于通过提出一种计算机实施的方法至少部分地解决上述现有技术的缺陷，该方法允许确定用于包括光伏发电单元的供能系统的技术选型参数，该供能系统旨在安装在具有至少一个耗电单元并连接到公共电网的设施的现有支撑结构上。

为了至少部分地达到该目的，本发明涉及一种提供用于在现有支撑结构上的供能系统的技术选型参数的计算机实施的方法，所述现有支撑结构具有要配备光伏模块的预定可用表面，所述供能系统至少包括：

·具有至少一个光伏模块的光伏发电单元，

·储能单元，和

·至少一个热机驱动发电单元，

所述供能系统配置为提供电能给具有至少一个耗电单元并连接到可能会经历服务中断的公共电网的设施。所述计算机实施的方法包括以下步骤：

·通过用户界面装置，在数据库中输入所述设施对于预定时期的电力消耗时间表；

·输入对于具体位置的光伏模块年生产曲线；

·输入光伏模块的类型及其技术参数中的至少一些；

·输入具体设备边界条件以示出所述设施的现有条件；

·输入光伏生产能力极限和储能单元容量极限；

·基于光伏生产能力和储能单元容量的多个数值来估计自给或自消耗或内部收益率的比值，所述数值包含在输入光伏生产能力极限和储能单元容量极限的步骤中限定的极限之间；

·在用户界面装置上显示多个供能系统配置，所述多个供能系统配置基于：

o在之前的步骤中获得的所述技术选型参数；

o每个供能系统配置的成本；和

o每个供能系统配置的老化贬值；

其中，每个配置关联到基于所述供能系统的能量生产可靠性和所述公共电网的电网可靠性的敏感度参数，所述敏感度参数允许确定所述供能系统关于所述公共电网的可靠性的经优化的技术选型参数。

该计算机实施的方法允许设计供能系统以获得优化的生产的能量，从而确保这样的设施的电能需求，该方法根据至少将该供能系统的能量生产可靠性和电网可靠性纳入考虑的敏感度参数来确定用于供能系统的多个配置，以防止该设施中的任何能量故障。

根据本发明的所述计算机实施的方法可具有单独或组合地采用的一个或多个以下特征。

所述方法可以还包括输入所述至少一个热机驱动发电单元的技术参数的步骤，所述步骤紧接着所述输入具体设备边界条件的步骤之后进行。

根据一个具体实施例，可对于每个热机驱动发电单元都进行该步骤。

所述敏感度参数可以还将用于所述热能驱动发电单元的推进剂的演变成本纳入考虑。

所述方法可计算所述至少一个热能驱动发电单元所生产的能量。

所述至少一个热机驱动发电单元可选自燃料发电机或柴油发电机。

根据另一具体实施例，所述方法可以还包括输入所述储能单元的技术参数的步骤，所述步骤在所述输入生产能力极限和储能容量极限的步骤之前进行。

所述储能单元可包括一个或多个模块。

所述储能单元可选自开口式或密封式的铅蓄电池、比如镍金属氢蓄电池的镍蓄电池、或锂离子蓄电池、锂金属蓄电池、或锂聚合物蓄电池。

根据该另一具体实施例，所述方法可计算所述储能单元的周期数，以确定所述储能单元的退化。

所述数据库可以与选型模型通信，所述选型模型能够基于所述输入参数来估计所述供能系统的技术选型参数。

所述数据库与所述选型模型之间的通信可以是因特网通信信道。

根据一个方面，所述方法可以还包括计算成本模型的步骤，所述计算成本模型的步骤就在所述显示多个供能系统配置的步骤之前进行以确保优化的供能系统设计，所述成本模型考虑了所选择的供能系统配置、所述光伏生产能力极限、所述储能单元容量极限和所述供能系统配置的老化贬值。

根据该方面，所述计算成本模型的步骤可通过集成在所述数据库中的成本模块来实施。

根据另一方面，所述方法可以还包括存储所计算的数据到所述数据库中以用于另一设施的步骤，所述存储所计算的数据的步骤在所述显示多个供能系统配置的步骤之后进行。

所述成本模型可考虑所述储能单元的尺寸。

作为变型或额外地，所述成本模型可考虑所述光伏发电单元的功率。

作为另一变型或额外地，所述成本模型可考虑所述热机驱动发电单元的功率。

根据一个具体实施例，所述敏感度参数可还基于所述供能系统的基建费用(capital expenditure)。

作为变型或额外地，所述敏感度参数可还考虑所述公共电网电力的成本。

作为另一变型或额外地，所述敏感度参数可还考虑维护成本和/或退化成本。

所述方法可以计算和在所述用户界面装置上显示所述光伏发电单元的功率。

作为变型或额外地，所述方法可以还计算和在所述用户界面装置上显示构成所述储能单元的模块的尺寸。

本发明还涉及一种用于提供用于在现有支撑结构上的供能系统的技术选型参数的计算机程序产品，所述现有支撑结构具有要配备光伏模块的预定可用表面。所述供能系统至少包括：

·具有至少一个光伏模块的光伏发电单元，

·储能单元，和

·至少一个热机驱动发电单元，

所述供能系统配置为提供电能给具有至少一个耗电单元并连接到可能会经历服务中断的公共电网的设施，所述计算机程序产品包括用于计算在以下步骤中获得的数据的手段：

·通过用户界面装置，在数据库中输入所述设施对于预定时期的电力消耗时间表；

·输入对于具体位置的光伏模块年生产曲线；

·输入光伏模块的类型及其技术参数；

·输入具体设备边界条件以示出所述设施的现有条件；

·输入光伏生产能力极限和储能单元容量极限；

基于这些数据，所述计算机程序产品：

·基于光伏生产能力和储能单元容量的多个数值来计算自给或自消耗或内部收益率的比值，所述数值包含在所输入的极限之间；

·在用户界面装置上显示多个供能系统配置，所述多个供能系统配置基于：

o所述技术选型参数；

o每个供能系统配置的成本；和

o每个供能系统配置的老化贬值；

其中，对于每个配置，所述计算机程序产品计算基于所述供能系统的能量生产可靠性和所述公共电网的电网可靠性的敏感度参数，所述敏感度参数允许确定所述供能系统关于所述公共电网的可靠性的经优化的技术选型参数。

根据本发明的所述计算机程序产品可具有单独或组合地采用的一个或多个以下特征。

所述计算机程序产品可还包括配置为与所述数据库通信的选型模块，所述选型模块能够基于所述输入参数来估计所述供能系统的技术选型参数。

根据一个具体实施例，所述选型模型可以通过因特网通信信道与所述数据库通信。

所述计算机程序产品可还包括配置为与所述数据库通信以计算成本模型的成本模块，所述成本模型考虑了所选择的供能系统配置、所述光伏生产能力极限、所述储能单元容量极限和所述供能系统配置的老化贬值，以确保优化的供能系统设计。

作为变型或额外地，为了计算所述敏感度参数，所述计算机程序产品可还考虑所述供能系统配置的基建费用。

作为变型或额外地，为了计算所述敏感度参数，所述计算机程序产品可还考虑所述公共电网的电力成本。

作为另一变型或额外地，为了计算所述敏感度参数，所述计算机程序产品可还考虑用于所述热机驱动发电单元的推进剂的成本。

本发明还涉及一种用于提供用于在现有支撑结构上的供能系统的技术选型参数的计算机系统，所述现有支撑结构具有要配备光伏模块的预定可用表面。所述供能系统至少包括：

·具有至少一个光伏模块的光伏发电单元，

·储能单元，和

·至少一个热机驱动发电单元，

所述供能系统配置为提供电能给具有至少一个耗电单元并连接到可能会经历服务中断的公共电网的设施。所述计算机系统包括：

·用户界面装置，用于输入对应于所述设施对于预定时期的电力消耗时间表和对于具体位置的光伏模块年生产曲线的数据，所述用户界面装置还配置为显示多个供能系统配置；和

·能够储存通过所述用户界面装置输入的数据的数据库；所述计算机系统还包括用于执行如上所述的计算机程序产品以实施如上所述的计算机实施的方法来确定所述供能系统的优化技术选型参数的装置。

所述用户界面装置可显示基于所述光伏发电单元和所述储能单元的多个配置的自给或自消耗或内部收益率的比值，所述比值由所述计算机程序产品计算。

附图说明

通过阅读以下参照附图示意性地而非作为限制提供的说明，本发明的其它方面和优点将显现，在附图中：

·图1示出配备有供能系统的具体设施的示意图；

·图2示出配置为实施计算机实施的方法的计算机系统的示意图，该计算机实施的方法用于提供图1的设施的技术选型参数；

·图3示出该计算机实施的方法所实施的各个步骤的示意性流程图；

·图4A示出对于具体设施的内部收益率的敏感度分析的示意图；

·图4B示出对于图4A的具体设施的回报期的敏感度分析的示意图；

·图5A至5C示出对于该具体设施的耗电的能量来源的示意图；

·图6示出对于该具体设施的供能系统的潜在配置的示意性图。

在附图中，相同的元件具有相同的数字标记。

具体实施方式

以下实施例均是示例。即使本说明书提及一个或多个实施例，这不一定意味着每处提及都涉及相同的实施例或技术特征仅可应用于一个且唯一一个实施例。不同实施例的简单技术特征可组合或互换以获得其它实施例。

在以下说明中，例如提及第一和第二元件。这是用于区分和不同地命名相同元件的简单索引。该索引不意味着元件相对于彼此的优先，本领域技术人员可容易地互换这样的指代而不超出本发明的范围。

在以下公开中，“成本”这个术语应广义地解读，而不是仅作为经济词汇来解读。实际上，在以下公开中“成本”这个词应不仅解读为供能系统的经济成本，而且解读为储能单元、光伏模块和热机驱动发电单元的退化，这些退化对应于技术特征。

参照图1，示出了具有现有支撑结构3的设施5，该现有支撑结构具有要配备光伏模块102的预定可用表面。该设施5具有至少一个耗电单元7。“耗电单元7”这个术语在本公开的意义上对应于无限制地消耗电能的元件，比如照明元件、空调单元、电机、燃料泵等。设施5连接到可能会经历中断的公共电网(在此未示出)。

光伏模块102是供能系统100的一部分，该供能系统100允许设施5至少减少它从公共电网消耗的电力或允许该设施5即使在电网经受中断时仍然有电。实际上，在一些国家，公共电网可能会一天数次或在夜间经受中断。然而，当在例如工作期间发生或对于维护食品冷链而言，这样的中断可能导致无法做事。由此，需要开发允许设施5在这样的电网中断期间满足其电力要求的供能系统100。

供能系统100至少包括具有至少一个光伏模块102的光伏发电单元101、储能单元103和至少一个热机驱动发电单元105。由此，供能系统100配置为给设施5提供电能。

如已为人所熟知的，光伏模块102旨在通过形成光伏面板102的化合物的光伏效应将太阳光辐射转换成电力。根据图1的具体实施例，设施5是具有布置在其屋顶上的光伏模块102的加油站。然而，根据在此未示出的其它实施例，设施5可以是其它类型的建筑物，例如商店或工厂，并且光伏模块102可以布置在该设施5的其它位置，例如地面上或该设施5的车棚上。根据该具体实施例，光伏模块102可以是基于硅的模块。然而，在本公开中可使用光伏模块102的其它技术，例如基于有机物的模块、基于碲化镉的模块或基于硒铟铜合金的模块。

而且，储能单元103旨在当光伏能量没有被耗电单元7使用时储存该能量。该储能单元103可以在光伏发电单元101不发电或不生产足够的电时(例如在夜间)放电，以满足耗电单元7的电力需求。储能单元103可包括一个或多个能够储存电能的模块。储能单元103可以选自例如基于铅的蓄电池、基于镍的蓄电池或基于锂的蓄电池。更具体地说，基于铅的蓄电池可选自含稀硫酸电解质的开口式铅蓄电池或含胶凝电解液的密封式铅蓄电池；基于镍的蓄电池可以是镍金属氢蓄电池；以及，基于锂的蓄电池可选自锂离子蓄电池、锂金属蓄电池或锂聚合物蓄电池。根据图1的具体实施例，储能单元103埋在光伏发电单元101附近。然而，根据在此未示出的其它实施例，可考虑该储能单元103的其它实施方式。

而且，热机驱动发电单元105允许供能系统100即使在电网中断的情况下或者在光伏发电单元101不工作时和在储能单元103不能提供电能时仍然满足电力需求。所述至少一个热机驱动发电单元105可选自例如燃料发电机或柴油发电机。根据本公开，可以使用多种类型、尤其是具有多种尺寸的发电机。这些发电机可选自能够生产低于15kVA的小尺寸发动机至能够生产高达1000kVA的重型发电机。而且，如有必要，可耦合两种不同类型的发电机。

根据设施5和不同耗电单元7的能量需求，需要设计供能系统100以具有对于该设施5的能量需求而言最高效的系统。实际上，该设施5可具有不同的时间，在这些不同的时间的电力需求可能会高于当天的其它时间。而且，设施5的现有支撑结构3可能会是对于例如光伏模块102的实施的一个限制。由此，存在对提供用于设计经优化的供能系统100的装置的需求。

现在参照图2，示出了计算机系统50，其用于提供用于图1的设施5的供能系统100的技术选型参数。计算机系统5包括用户界面装置51和能够存储通过用户界面装置51输入的数据的数据库53。

用户界面装置51配置为输入对应于对于所述设施5在预定时期的电力消耗时间表、对于具体位置的光伏模块102年生产曲线的数据。用户界面装置51还配置为根据例如设施5的能量需求显示多个供能系统配置。

计算机程序产品还包括选型模块55。数据库53与能够基于输入参数估计供能系统100的技术选型参数的选型模块55通信。根据图2的具体实施例，数据库53与选型模型55之间的通信是因特网通信信道57。然而，根据在此未示出的另一实施例，该通信信道57可以是其它类型的通信信道，例如VPN信道。

计算机系统50还包括用于执行用于实施计算机实施的方法1(在图3中示出)的计算机程序产品以确定所述供能系统100的优化技术选型参数的装置。

参照图3，示出了提供用于供能系统100的技术选型参数的计算机实施的方法1。该计算机实施的方法包括多个步骤。

方法1包括通过用户界面装置51在数据库53中输入所述设施5对于预定时期的电力消耗时间表的步骤S1。实际上，需要确定该设施5的能量需求，以用供能系统100满足能量要求。

方法1然后进行输入对于具体位置的光伏模块102年生产曲线的步骤S3。实际上，取决于设施5的位置的不同，光伏模块102的期望产量可能是不同的，并且必须考虑该参数以确定该供能系统100的选型参数，来满足设施5的耗电单元7的要求。

然后，方法1进行输入光伏模块102的类型及其技术参数的步骤S5。目前，存在具有不同发电功率和不同成本的多种类型的光伏模块102。更具体地说，光伏模块102的类型可包括其尺寸、光伏电池的性质(例如基于硅、基于有机物、基于碲化镉或基于硒铟铜合金)、不同电池的连接(串联或旁通)。由此，在该步骤中，用户能够选择旨在安装在设施5上的供能系统100的光伏模块102。

方法1还进行输入具体设备边界条件的步骤S7，以良好地示出设施5的现有条件。

而且，为了限制计算机系统50的计算步骤，方法1还进行输入光伏生产能力极限和储能单元容量极限的步骤S9。由此能够计算仅处于预定极限之间的技术选型参数，以缩短计算机系统50的响应时间。

方法1然后进行基于光伏生产能力和储能单元容量的多个数值来估计自给10(见图6)或自消耗20(见图6)或内部收益率30(见图6)的比值的步骤S11，所述多个数值包含在输入光伏生产能力极限和储能单元容量极限的步骤S9中确定的极限之间。将在本说明书下文中基于图6更详细地说明这些参数。实际上，根据设施5的需求，可为光伏发电单元101和储能单元103选择不同的能力和容量，并且方法1能够在在用户界面装置51上显示多个供能系统配置的步骤S13期间显示这些不同的配置。该多个供能系统配置基于在之前的步骤中获得的技术选型参数、每个供能系统配置的成本和每个供能系统配置的老化贬值。基于所述供能系统的能量生产可靠性和所述公共电网的电网可靠性，本方法1将每个配置关联到敏感度参数，所述敏感度参数允许确定供能系统100对于公共电网的可靠性的经优化的技术选型参数。该敏感度参数可以还基于所述供能系统100的基建费用或公共电网电力的成本。

由此，在该显示步骤S13期间，方法1用计算机程序产品来计算并在用户界面装置51上显示光伏发电单元101的功率和构成储能单元103的模块的尺寸，当它们进行组合以提供多个配置时，允许获得如将在下文中更详细说明的也在该显示步骤S13在用户界面装置51上显示的自给10、自消耗20和/或内部收益率30的比值。

在供能系统100包括至少一个热机驱动发电单元105的情况下，方法1还包括输入该至少一个热机驱动发电单元的技术参数的步骤S8。输入该至少一个热机驱动发电单元的技术参数的该步骤S8紧接着输入具体设备边界条件的步骤S7进行。而且，当供能系统100包括多于一个的热机驱动发电单元105时，对每个热机驱动发电单元105均进行该步骤S8。方法1计算由该至少一个热能驱动发电单元105生产的能量。

根据该具体实施例，敏感度参数可还考虑用于热能驱动发电单元105的推进剂的演变成本。

作为变型或额外地，方法1可还包括输入储能单元的技术参数的步骤S8’，所述步骤S8’在输入生产能力极限和储能容量极限的步骤S9之前进行。根据该输入储能单元的技术参数的步骤S8’，方法1计算储能单元103的周期数以确定该储能单元103的退化。

作为另一变型或额外地，方法1可还包括计算成本模型的步骤S12。该计算成本模型的步骤S12就在显示多个供能系统配置的步骤S13之前实施，以确保优化的供能系统设计。该成本模型考虑了所选择的供能系统配置、光伏生产能力极限、储能单元容量极限和供能系统配置的老化贬值。计算成本模型的步骤S12由集成在选型模块55中的成本模块来进行。

成本模型可以考虑到不同元件以确定供能系统100的成本，比如储能单元103的尺寸、光伏发电单元101的功率或热机驱动发电单元105的功率。实际上，根据这些不同元件的尺寸、它们的初始成本、它们的使用寿命和维护成本，它们的生产能力将并不相同。

而且，根据一个具体实施例，方法1可还包括存储所计算的数据到数据库53中以用于另一设施的步骤S14。该存储所计算的数据的步骤S14在显示多个供能系统配置的步骤S13之后进行。

根据在图3中示出的具体实施例，方法1可以形成循环，即方法1可以在存储所计算的数据的步骤S14之后回到输入对于预定时期的电力消耗时间表的步骤S1。由此，该方法1可以重复进行，但这不是强制性的，该方法可在存储所计算的数据的步骤S14之后停止。

由此，计算机程序产品包括用于计算在如前所述的以下步骤中获得的数据的手段：输入设施5对于预定时期的电力消耗时间表的步骤S1，输入对于具体位置的光伏模块102年生产曲线的步骤S3，输入光伏模块102的类型及其技术参数的步骤S5，输入具体设备边界条件的步骤S7以良好地示出设施5的现有条件，以及输入光伏生产能力极限和储能单元极限的步骤S9。基于这些数据，计算机程序产品基于光伏生产能力和储能单元容量的包含在所输入的极限之间的多个数值，来计算自给10或自消耗20或内部收益率30的比值。计算机程序产品然后基于技术选型参数、每个供能系统配置的成本和每个供能系统配置的老化贬值，来在用户界面装置51上显示多个供能系统配置。

对于每个配置，计算机程序产品还计算基于所述供能系统的能量生产可靠性和所述公共电网的电网可靠性的敏感度参数，所述敏感度参数允许确定供能系统关于电网可靠性的经优化的技术选型参数。

额外地或作为变型，计算机程序产品可还包括配置为与数据库53通信以计算成本模型的这样的成本模块，该成本模型考虑了所选择的供能系统配置、光伏生产能力极限、储能单元容量极限和供能系统配置的老化贬值，以确保优化的供能系统设计。

为了计算敏感度参数，计算机程序产品可还考虑所述供能系统配置的基建费用、和/或公共电网的电力的成本、和/或用于热机驱动发电单元105的推进剂的成本。由此，该计算机程序产品可以组合地考虑多个参数来确定对于光伏发电单元能力的功率和储能单元容量的多个配置的敏感度参数，以建议关于设施5的需求的最高效的配置。

为了进行前述方法1，计算机系统50必须通过例如因特网通信信道57连接到选型模块55。然而，可以在离线配置下将不同的数据输入计算机程序产品中，并且将在计算机系统50连接到选型模块55之后马上进行计算。实际上，有时可能会难以找到因特网连接。离线工作的可行性允许在没有因特网连接的场地直接输入所有计算所需的数据并在之后计算这些数据。而且，根据另一变型，方法1可以在半离线模式下进行。根据该另一变型，计算机系统50可以仅在要求计算时才连接到选型模块55，并且可在方法1的不同步骤中输入数据时能够离线工作。

现在参照图4A至6，对于在尼日利亚的具体加油站，示出了表示为了确定对于该具体加油站最佳的供能系统100的配置而进行的计算的多个曲线和表格。

该加油站对应于图1的设施5。该加油站具有旨在被例如光伏模块覆盖的预定表面。而且，在尼日利亚，电网可能经历服务中断，因此需要提供能够以足够满足该加油站在全天(即在开放时间和在关闭时间)中的需求的方式生产能量的供能系统100。

已经通过用户界面装置51(在图2中示出)输入了比如具体位置和旨在被光伏模块覆盖的表面等不同参数。加油站旨在配备有光伏发电单元101、至少一个储能单元103和至少一个热机驱动发电单元105(所有这些元件都在图1中示出)。

根据图4A和4B，示出了显示一些参数对于该实施例的具体加油站的敏感度的图表。更具体地说，根据该具体实施例，曲线41示出电网可用性，曲线43示出太阳能产量，曲线45示出电网电力价格，曲线47示出用于热机驱动发电单元的推进剂的价格，曲线49示出总支出成本。

根据图4A的具体实施例，该图表的纵坐标示出内部收益率，图4A的表中的数值示出与对应于所考虑的线的参数的预定演变相比较的该内部收益率的变化。然而，该参数可以改变为示出另一参数，例如自给。而且，在该图表下方示出的表格示出对应于曲线41至49的不同参数的敏感度。更具体地说，每个参数的敏感度在围绕中央数值的-20％至+20％之间计算。敏感度参数由此对应于与所考虑的参数的预测演变相比较的演变差值。实际上，参数的敏感度变化得越大，该参数就越应该被关注考虑，以使得供能系统满足对于设施的要求。

根据图4B的具体实施例，该图表的纵坐标对应于回报期的变化。像对于图4A的表格一样，图4B的表格示出关于具体参数演变的回报期的变化。

例如，推进剂价格(两个图表的线47)12％的上涨将使得内部收益率从10.85％变成12.85％(图4A)，并使得回报期缩短两年，该回报期从10年变成8年(图8B)。

根据图5A至5C，示出了显示设施5消耗的能量根据该年份不同日子的分布的多个图表。更具体地说，框61对应于该日日期，框62对应于月份。由此，图5A示出对于1月13日的能量消耗分布，图5B示出对于6月13日的能量消耗分布，图5C示出对于3月13日的能量消耗分布。这些不同的分布对应于关于输入到计算机程序产品中的不同参数的估计。而且，在所有这些图表中，横轴代表该日中的时刻h，以非常精确地跟踪这些能量消耗并容易地确定会使用哪种类型的能量来满足设施5的能量要求。

而且，根据这些图5A至5C，条63示出所使用的储能单元103的功率，条64示出热机驱动发电单元105的功率，条65示出所使用的公共电网的功率，条66示出供能系统100的光伏模块102使用的光伏产能的功率。而且，曲线67示出储能单元103的充电状态演变。该曲线67允许确定储能单元103是否处于充电状态或放电状态，和用哪种类型的能量给该储能单元103充电。根据该特定示例的具体实施例，在此使用的储能单元103是蓄电池。一般性地，为了延长蓄电池的使用寿命，该蓄电池的充电状态应该总是多达50％，100％对应于充满的蓄电池，0％对应于低电量的蓄电池。一般性地，该蓄电池被载入的最大充电状态为95％，以防止可能会在该蓄电池的充电状态过高时发生的退化。而且，曲线68示出设施5在该日中的不同时刻期间需要的荷载，曲线69示出光伏发电单元101实现的光伏产量。

而且，在这些图表中，纵轴68示出单位为千瓦(kW)的设施5所需的荷载，纵轴67示出储能单元103的充电状态(单位为百分比)。

根据图5A所示的具体数据，为了满足设施5的要求，不需要电网能量。热机驱动发电单元105仅在该日开始时启动，以给已在夜间使用过以满足设施5的电力需求的储能单元103充电。而且，该储能单元103然后在该日中的其余时间期间用光伏模块102生产的光伏能量来充电，由供能系统100产生的该光伏能量也被用来满足设施5的耗电单元7在这一天中的电力需求。这由图5A的曲线67示出。实际上，当热机驱动发电单元105启动时，储能单元103的充电状态增大。这显示热机驱动发电单元105被用来给储能单元103充电。而且，该热机驱动发电单元105也被用来满足设施5的耗电单元7的电力需求。实际上，条64在早上8点时在示出设施5所需的荷载的曲线68的下方。而且，在早上8点时，供能系统100实施支援，为了满足设施5的能量需求，使用热机驱动发电单元105。由此，热机驱动发电单元105所生产的能量的一部分用于满足设施5的电力需求，该能量的另一部分用于给储能单元103充电。实际上，图5A示出对于尼日利亚的一月份中的一天的预测图表。然而，一月份是尼日利亚的旱季，这一天中的日照很强。

根据图5B的具体实施例，为了满足设施5的电力需求，需要电网能量。实际上，该图示出三月份的一天。然而，尼日利亚的三月份对应于雨季。如在该图表中所示，即使光伏发电单元101生产光伏电力(如曲线69所指示的)，仍然使用电网功率，在情况确实如此时有时与所生产的光伏能量结合，并且在该电网故障的情况下使用热机驱动发电单元105。实际上，如果电网中断，启动热机驱动发电单元105。根据在此示出的具体实施例，热机驱动发电单元105需要5分钟来连接，需要供能系统100补偿该时间以防止任何停电。由于存在储能单元103，该补偿是可行的。然而，为了防止发电单元101的任何损坏，没有使用光伏模块102生产的光伏能量。根据该特定日子，储能单元103的充电状态保持在50％，以防止该储能单元103的任何损坏或早期老化。

然后，根据图5C，所有类型的能量均被用来满足设施5的能量需求。根据该具体实施例，仅在设施5的关闭时期使用电网能量。实际上，在开放时刻期间，使用热机驱动发电单元105、光伏发电单元101和储能单元103来满足设施5的耗电单元7的电力需求。如图5C所示，电网在夜间经历中断，启动热机驱动发电单元105以补偿电网不足。而且，如曲线69所示，光伏产量有时下降，导致储能单元103的充电速度变低，这是因为所生产的光伏能量首先被用来满足设施5的电力需求，随后才用于给储能单元103充电。而且，储能单元103的充电状态没有达到100％，解释使用该储能单元103来满足设施5的电力需求的最短时间。

然后，根据图6，示出了计算机程序产品对于多个选型参数进行的不同计算。更具体地说，已对于设施5的自给10、对于设施5的自消耗20和对于设施5的内部收益率30进行了计算。在前述的方法1的输入光伏生产能力极限和储能单元容量极限的步骤E9中，这些极限已在10至100之间选择。更确切地说，储能极限13已被选择为在10至100千瓦时(kWh)之间，并且光伏生产能力极限11已被选择为在10至100千瓦峰值(kWc)之间。计算机程序产品对于如图6的不同图表中所示的储能容量极限和光伏生产能力极限的不同配置进行计算。

例如对于35.7kWc的光伏生产能力11和70kWh的储能容量13，设施的自给10会是93.70％，设施的自消耗20会是72.60％，内部收益率30会是8.9％。

这些不同的图表对应于在显示多个供能系统100配置的步骤E13期间在用户界面装置51(在图2中示出)上显示的结果。然后，根据所获得的结果，使用者可确定哪个配置对于确保满足设施5的电力需求而言会是最好的。

在此公开的具体实施例仅是示例性的，并不旨在限制性地解读本公开。

由此，借助以上公开的计算机实施的方法1和计算机程序产品，能够以简单的方式确定用于供能系统100的技术选型参数。