光伏發(fā)電系統(tǒng)最大發(fā)電量的研究

【摘要】：隨著生態(tài)污染和可利用能源危機的加劇，全世界都在努力尋找一種不破換環(huán)境且具有可持續(xù)性的新能源。因此，光伏發(fā)電有了廣闊的發(fā)展空間，光伏發(fā)電技術不僅是當今社會能源結構的一個補充，而且很有可能成為未來能源結構的主力軍。光伏發(fā)電系統(tǒng)存在著投資成本較大、效率低等缺點，降低了其應用價值和性價比。因此，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體效率，從而使太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)獲得最大的發(fā)電量這個課題就顯得尤為重要。 本文所做的工作如下： 首先，介紹了本文的課題研究背景和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。然后對光伏發(fā)電系統(tǒng)和光伏電池進行了分析和介紹，同時也對光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用進行了探討。 其次，通過對組件傾斜面太陽能輻射的計算模型和電池電力輸出的模型的建立，基于格爾木當?shù)氐乩須庀蟮葦?shù)據(jù)集，提出了采用等小時計算太陽能輻射的方法來確定光伏組件最優(yōu)角度的一種新思路。分析了離網(wǎng)系統(tǒng)和并網(wǎng)系統(tǒng)最佳傾角的變化規(guī)律，提出了尋找最佳傾角的方法等差尋優(yōu)法，并得出格爾木地區(qū)安裝離網(wǎng)系統(tǒng)的最優(yōu)角度為60度，安裝并網(wǎng)系統(tǒng)的最優(yōu)角度為35度的結論。為各地區(qū)的光伏系統(tǒng)設計提供了設計參考。 再次，本文介紹和分析了平單軸自動跟蹤系統(tǒng)、斜單軸自動跟蹤系統(tǒng)以及雙軸自動跟蹤系統(tǒng)的運動原理和形式，通過PVsyst仿真軟件對格爾木地區(qū)0.5MWp不同類型的跟蹤系統(tǒng)進行仿真，得出雙軸系統(tǒng)發(fā)電量最大而斜單軸系統(tǒng)性價比最高的結論，并證明各個系統(tǒng)的性能和應用價值。 最后，在前幾章結論的基礎上，結合曾經(jīng)參與過的項目，對20MWp的光伏電站進行了實際設計。并對電站發(fā)電運營后的相關數(shù)據(jù)進行分析，證明了在采用35度傾角安裝發(fā)電量最大的結論。 【關鍵詞】：太陽能 光伏 最大發(fā)電量 最佳傾角
【學位授予單位】：遼寧大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 課題研究的背景與意義12-13
• 1.2 光伏發(fā)電的發(fā)展和現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 國外光伏發(fā)電的發(fā)展和現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 我國光伏發(fā)電的發(fā)展和現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容17-20
• 第2章 光伏發(fā)電系統(tǒng)概述20-32
• 2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的構成20-21
• 2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類21-23
• 2.2.1 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)21
• 2.2.2 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)21-22
• 2.2.3 混合光伏發(fā)電系統(tǒng)22-23
• 2.3 太陽能電池的特性研究23-26
• 2.3.1 太陽能電池的工作原理與分類23
• 2.3.2 太陽能電池的輸出特性23-26
• 2.4 光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用設計實例與分析26-31
• 2.4.1 光伏建筑一體化26-28
• 2.4.2 戶用小型光伏電站28-30
• 2.4.3 大中型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)30-31
• 2.5 本章小結31-32
• 第3章 光伏組件安裝傾角優(yōu)化32-41
• 3.1 引言32
• 3.2 地理位置分析32-33
• 3.3 氣象數(shù)據(jù)的整理33-35
• 3.4 太陽能輻射量的計算模型35-37
• 3.5 太陽能電池電力輸出計算模型37
• 3.6 最佳傾角計算和結果分析37-40
• 3.6.1 分析方法37-38
• 3.6.2 獨立系統(tǒng)最佳傾角分析38-39
• 3.6.3 并網(wǎng)系統(tǒng)最佳傾角分析39-40
• 3.7 本章小結40-41
• 第4章 自動跟蹤系統(tǒng)的研究41-54
• 4.1 平單軸跟蹤系統(tǒng)42-43
• 4.2 斜單軸跟蹤系統(tǒng)43-44
• 4.3 雙軸跟蹤系統(tǒng)44-45
• 4.4 自動跟蹤系統(tǒng)模型45-46
• 4.5 仿真系統(tǒng)選擇46
• 4.6 仿真結果分析46-51
• 4.6.1 仿真結果46-51
• 4.6.2 對比分析51
• 4.7 經(jīng)濟型分析51-52
• 4.8 本章小結52-54
• 第5章 20MWp 光伏電站設計實例54-70
• 5.1 概述54
• 5.2 選址條件54-55
• 5.2.1 工程地質(zhì)條件54
• 5.2.2 氣象條件54-55
• 5.3 主要設備選型及參數(shù)55-58
• 5.3.1 太陽能電池組件的選擇及參數(shù)55-56
• 5.3.2 逆變器的選擇及參數(shù)56-57
• 5.3.3 匯流箱的選擇及參數(shù)57-58
• 5.4 系統(tǒng)的設計要點分析58-64
• 5.4.1 組件串并聯(lián)設計方案58-59
• 5.4.2 方陣設計方案59-60
• 5.4.3 組件前后排間距設計方案60-61
• 5.4.4 支架設計方案61-62
• 5.4.5 電氣接線設計方案62-63
• 5.4.6 監(jiān)控設計方案63-64
• 5.4.7 防雷接地設計方案64
• 5.5 設備清單64-66
• 5.6 電站運營情況分析66-68
• 5.6.1 電站發(fā)電量分析66-67
• 5.6.2 輸出功率分析67-68
• 5.6.3 電站節(jié)能減排分析68
• 5.7 本章小結68-70
• 第6章 總結和展望70-72
• 致謝72-73
• 參考文獻73-75

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