分布式光伏發(fā)電在冬暖式大棚的應(yīng)用

【摘要】：隨著人類社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源短缺和環(huán)境污染成為當(dāng)今世界面臨的兩大挑戰(zhàn)。太陽能資源豐富,分布廣泛,開發(fā)利用前景廣闊。太陽能發(fā)電作為太陽能利用的重要方式,已經(jīng)得到世界各國的普遍關(guān)注[1]。在目前的技術(shù)條件下,太陽能的利用主要有兩個方面,一是直接利用太陽光的熱能,冬暖式蔬菜大棚就是直接利用太陽光的熱能的簡單形式；二是利用半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)發(fā)電。本文主要討論對這兩種太陽能利用方式的結(jié)合使用。 冬暖式蔬菜大棚是我國北方特別是山東地區(qū)得到廣泛應(yīng)用的蔬菜種植技術(shù)。利用泥土、空心磚等保溫性能較好的建筑材料建造圍墻,利用塑料薄膜作為透光、保溫、保濕、阻風(fēng)的材料,充分利用冬季太陽輻射的熱能,在冬季寒冷天氣等惡劣環(huán)境下,在塑料大棚造成的封閉空間內(nèi),充分吸收利用太陽光的熱能,提高大棚內(nèi)的溫度,防止外界的冰雪、低溫等對蔬菜造成的損害,為大棚內(nèi)的蔬菜植物提供良好的生長環(huán)境。 分布式太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)生電能的原理是將特定的半導(dǎo)體材料制成太陽能光伏電池,利用光伏電池的光生伏打效應(yīng),將太陽能直接轉(zhuǎn)換為直流電能,然后通過必要的轉(zhuǎn)換,成為適合不同的電力負(fù)荷要求的電源[2，3]。根據(jù)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的規(guī)模及實際條件,可以配置蓄電池作為電能儲存、電力供應(yīng)平衡及短時負(fù)荷變化的緩沖,也可以通過光伏逆變器將太陽能光伏組件發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并通過變壓器進(jìn)行電壓變換,將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)并入電網(wǎng)。 將冬暖式蔬菜大棚和分布式光伏發(fā)電這兩種得到廣泛應(yīng)用的太陽能利用方式結(jié)合起來,可以充分利用冬暖式蔬菜大棚區(qū)域的剩余空間,在保證蔬菜生產(chǎn)的同時,利用大棚區(qū)空閑外部空間太陽能進(jìn)行發(fā)電,從而更加合理高效的利用土地,發(fā)揮綜合效益。這種方式能夠充分發(fā)揮空間優(yōu)勢,形成更加完整合理的太陽能利用方案,符合我國的能源發(fā)展戰(zhàn)略,符合山東省能源產(chǎn)業(yè)政策。山東省作為冬暖式大棚大量推廣使用的蔬菜生產(chǎn)地,這種利用模式具有很大的發(fā)展空間。 【關(guān)鍵詞】：冬暖式蔬菜大棚 太陽能 分布式光伏 光伏組件 光伏逆變器
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：S625;TM615
【目錄】：

• 目錄4-6
• CONTENTS6-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第1章 緒論11-26
• 1.1 引言11-14
• 1.2 太陽光能利用條件14-20
• 1.3 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)20-24
• 1.4 太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展及現(xiàn)狀24
• 1.5 本文工作24-26
• 第2章 冬暖式大棚技術(shù)26-34
• 2.1 冬暖式大棚的類型及結(jié)構(gòu)26-30
• 2.2 冬暖式大棚的建造設(shè)計原則30-31
• 2.3 壽光地區(qū)資源特點31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-34
• 第3章 生態(tài)光伏方陣的設(shè)計34-43
• 3.1 光伏發(fā)電結(jié)合冬暖式大棚工程概況34
• 3.2 太陽能光伏組件型式的選擇與確定34-40
• 3.3 分布式太陽能光伏對大棚設(shè)計及建造的要求40-41
• 3.4 太陽能光伏組件在大棚上的布置41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第4章 分布式光伏發(fā)電直流設(shè)備設(shè)計43-60
• 4.1 太陽能光伏方陣的直流匯流箱設(shè)計43-44
• 4.2 直流配電柜的設(shè)計44-45
• 4.3 直流輸送電纜的選擇45-47
• 4.4 隔離型并網(wǎng)光伏逆變器47-52
• 4.5 非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器52-54
• 4.6 光伏并網(wǎng)逆變器的選擇要求54-56
• 4.7 太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器的選擇確定56-59
• 4.8 本章小結(jié)59-60
• 第5章 交流并網(wǎng)及輔助設(shè)備設(shè)計60-71
• 5.1 交流配電柜60-61
• 5.2 交流升壓變壓器及高壓配電設(shè)備61-62
• 5.3 系統(tǒng)的防雷與接地62-66
• 5.4 光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的接線66-67
• 5.5 系統(tǒng)的繼電保護(hù)配置67
• 5.6 10kV防雷保護(hù)單元67-68
• 5.7 10kV系統(tǒng)電能計量表68-69
• 5.8 無功補(bǔ)償單元69
• 5.9 對配電網(wǎng)帶來的主要影響69-70
• 5.10 采取的應(yīng)對措施70
• 5.11 本章小結(jié)70-71
• 第6章 結(jié)論與展望71-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78-79
• 附件79

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