集中式光伏發(fā)電模型設(shè)計(jì)及應(yīng)用

【摘要】：隨著全球化石能源資源消耗速度加快,“低碳經(jīng)濟(jì)”逐漸受到世界各國(guó)的矚目。太陽(yáng)能憑借其可靠性、安全性、廣泛性、環(huán)保型及資源充足等特點(diǎn),成為未來(lái)保障電力供應(yīng)的補(bǔ)充能源。通過(guò)將光伏發(fā)電系統(tǒng)接入公共電網(wǎng),承擔(dān)部分供電任務(wù),能夠減輕電網(wǎng)的壓力。因此本課題通過(guò)建立光伏發(fā)電模型,研究該模型在光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用途徑,包括最佳安裝傾角和儲(chǔ)能配置的設(shè)計(jì)。本課題應(yīng)用于榆林地區(qū)50MW集中式光伏電站建設(shè)的部分設(shè)計(jì)中。課題闡述了光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理,分析了影響光伏發(fā)電的主要因素,考慮到集中式光伏電站20-25年需要高可靠性工作的特點(diǎn),其光伏方陣通常采用固定安裝方式,因此,課題首先研究了光伏方陣最佳安裝傾角及方位對(duì)光伏發(fā)電量的影響,結(jié)合榆林地區(qū)氣象條件,通過(guò)以榆林地區(qū)為例建立光伏發(fā)電最佳安裝傾角模型,設(shè)計(jì)了C++程序進(jìn)行編譯,模擬得到光伏方陣最佳安裝傾角及方位和年均最大輻射量,同Retscreen軟件仿真數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)?00kW光伏實(shí)驗(yàn)電站的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比,驗(yàn)證了基于最佳安裝傾角模型模擬得到的最佳安裝傾角及方位結(jié)論的準(zhǔn)確性,并將結(jié)論應(yīng)用于當(dāng)?shù)?0MW集中式光伏電站建設(shè)的部分設(shè)計(jì)中：課題同時(shí)研究了光伏發(fā)電系統(tǒng)配置儲(chǔ)能裝置并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響,以榆林地區(qū)為例建立了光伏發(fā)電儲(chǔ)能模型,通過(guò)對(duì)比電站附近某小區(qū)逐時(shí)用電負(fù)荷量變化與光伏電站逐時(shí)發(fā)電量變化,在光伏電站發(fā)出的電能滿足小區(qū)基礎(chǔ)負(fù)荷白天增量的前提下,分析了電站未配置儲(chǔ)能設(shè)備和配置儲(chǔ)能設(shè)備的情況下并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響,進(jìn)而分析了電站配置的儲(chǔ)能容量不同時(shí)并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響,研究結(jié)果也可應(yīng)用于分布式發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)中。本課題通過(guò)進(jìn)行光伏方陣最佳安裝傾角及方位的實(shí)驗(yàn)和光伏電站配置儲(chǔ)能設(shè)備的性能分析,得到如下結(jié)論：1、借助C++程序模擬、Retscreen軟件仿真和當(dāng)?shù)毓夥鼘?shí)驗(yàn)電站實(shí)測(cè)可知,對(duì)于榆林地區(qū)的光伏電站,當(dāng)其光伏方陣朝向?yàn)槟?安裝傾角為35°時(shí),可得到理論及實(shí)測(cè)的最大發(fā)電量,并將課題中研究得到的光伏方陣最佳安裝方式應(yīng)用于當(dāng)?shù)?0MW集中式光伏電站建設(shè)的部分設(shè)計(jì)中。2、通過(guò)對(duì)集中式光伏電站有無(wú)儲(chǔ)能裝置進(jìn)行對(duì)比可知,配置儲(chǔ)能裝置的集中式光伏電站在滿足小區(qū)用電基礎(chǔ)負(fù)荷增量的同時(shí)能夠保證電網(wǎng)穩(wěn)定供電。且光伏電站中實(shí)際儲(chǔ)能容量應(yīng)設(shè)定為其最大理論儲(chǔ)能容量的40%-50%。研究結(jié)果為本課題建立的光伏發(fā)電模型提供了優(yōu)化途徑,同時(shí)為增加集中式光伏電站的發(fā)電量,提升電站工作性能提供了依據(jù),有助于集中式光伏電站的設(shè)計(jì)及建設(shè)工作,并將進(jìn)一步促進(jìn)集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用。 【關(guān)鍵詞】：集中式光伏發(fā)電模型 最佳安裝傾角 儲(chǔ)能配置
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 符號(hào)對(duì)照表12-14
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表14-18
• 第一章 緒論18-22
• 1.1 選題背景及意義18-19
• 1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析19-20
• 1.3 論文工作內(nèi)容20
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)20-22
• 第二章 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)概述22-32
• 2.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理、構(gòu)成與分類(lèi)22-25
• 2.1.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電簡(jiǎn)介22-23
• 2.1.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理23
• 2.1.3 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成23-24
• 2.1.4 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類(lèi)24-25
• 2.2 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理及分類(lèi)25-28
• 2.2.1 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)工作原理25-26
• 2.2.2 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類(lèi)26-28
• 2.2.3 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用形式28
• 2.3 系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)與分析計(jì)算28-31
• 2.3.1 太陽(yáng)輻射資源與環(huán)境數(shù)據(jù)的匯集29
• 2.3.2 系統(tǒng)容量的配置設(shè)計(jì)29-31
• 2.3.3 系統(tǒng)發(fā)電量的分析計(jì)算31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 建立光伏發(fā)電模型32-44
• 3.1 引言32-33
• 3.2 影響太陽(yáng)能光伏發(fā)電的主要因素33-34
• 3.3 光伏發(fā)電安裝傾角模型的建立與計(jì)算34-39
• 3.3.1 安裝傾角模型的建立34-35
• 3.3.2 安裝傾角模型的分析35-38
• 3.3.3 安裝傾角模型的計(jì)算38-39
• 3.4 光伏發(fā)電儲(chǔ)能模型的建立與計(jì)算39-42
• 3.4.1 儲(chǔ)能模型的建立39
• 3.4.2 儲(chǔ)能模型的分析及計(jì)算39-42
• 3.5 本章小結(jié)42-44
• 第四章 基于發(fā)電模型的系統(tǒng)設(shè)計(jì)44-54
• 4.1 發(fā)電系統(tǒng)最佳安裝傾角的設(shè)計(jì)44-47
• 4.1.1 最佳安裝傾角模型的設(shè)計(jì)44
• 4.1.2 最佳安裝傾角模型的算法44-45
• 4.1.3 基于C++程序的最佳安裝傾角模型實(shí)現(xiàn)45-47
• 4.2 發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能配置的設(shè)計(jì)47-52
• 4.2.1 模擬小區(qū)用電負(fù)荷情況47-48
• 4.2.2 以實(shí)例分析無(wú)儲(chǔ)能配置的系統(tǒng)設(shè)計(jì)48-50
• 4.2.3 以實(shí)例分析有儲(chǔ)能配置的系統(tǒng)設(shè)計(jì)50-52
• 4.3 本章小結(jié)52-54
• 第五章 實(shí)驗(yàn)、分析及應(yīng)用54-68
• 5.1 最佳安裝傾角及方位的實(shí)驗(yàn)與分析54-63
• 5.1.1 基于RETScreen軟件的仿真實(shí)驗(yàn)與分析54-60
• 5.1.2 基于1OOkW光伏實(shí)驗(yàn)電站的實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)與分析60-62
• 5.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論62-63
• 5.2 最佳安裝傾角及方位在50MW集中式光伏電站建設(shè)中的應(yīng)用63-64
• 5.2.1 工程選址63
• 5.2.2 工程總體方案63
• 5.2.3 工程發(fā)電量計(jì)算63-64
• 5.3 儲(chǔ)能配置的研究與分析64-67
• 5.3.1 儲(chǔ)能工作狀態(tài)分析64-66
• 5.3.2 儲(chǔ)能設(shè)備不同配置容量分析66-67
• 5.3.3 分析結(jié)論67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 第六章 結(jié)束語(yǔ)68-70
• 6.1 論文工作總結(jié)68
• 6.2 后續(xù)工作展望68-70
• 附錄1：最佳安裝傾角及方位的C++程序70-76
• 附錄2：50MW光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目相關(guān)資料76-78
• 參考文獻(xiàn)78-80
• 致謝80-82
• 作者簡(jiǎn)介82

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