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《太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設計與控制策略》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設計與控制策略 摘要：近些年太陽能光伏發(fā)電技術(shù)不斷發(fā)展完善，在實際中得到廣泛應用，作為典型的清潔能源有著廣闊發(fā)展前景。本文中筆者結(jié)合實際工作經(jīng)驗，查閱眾多文獻資料分析太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設計要點，研究中首先闡述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)特點與基本構(gòu)成，從設計角度展開論述，希望為行業(yè)技術(shù)水平提高貢獻力量，為類似項目提供經(jīng)驗借鑒?！ ￡P鍵詞：太陽能光伏發(fā)電；系統(tǒng)特點；設計要點 引言 社會經(jīng)濟發(fā)展促進物質(zhì)生活水平提高，大量家用電器出現(xiàn)在人們生活中，加上工業(yè)用電量大幅度增加，原有的發(fā)電模式已不能有效滿足實際用電需求，急需開發(fā)新
2、的發(fā)電方式。在這樣的背景下太陽能光伏發(fā)電技術(shù)出現(xiàn)在人們視野中，我國大部分地區(qū)光照充足，這給太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展提供充足條件?！ ?、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)特點及組成 1.1系統(tǒng)特點 相比于傳統(tǒng)發(fā)電方式太陽能光伏發(fā)電有著明顯不同，可以從優(yōu)勢與不足兩方面展開分析： ?、?優(yōu)勢分析：太陽能光伏發(fā)電基本上不用考慮能源枯竭問題，整個發(fā)電過程不存在環(huán)境污染問題，發(fā)電安全可靠；發(fā)電過程受到交通條件限制較小，基本上能看見太陽的地方都可以應用該技術(shù)；建設周期較短，可以將發(fā)電系統(tǒng)設置在用電地方，供電系統(tǒng)運行中安全可靠?！ 、谌秉c分析：受到太陽光照影響，當照
3、射能量分布密度偏小時，整體發(fā)電量偏低。也就是說獲取能源過程中容易受到自然環(huán)境因素，當出現(xiàn)陰雨天氣時，直接影響到發(fā)電量；再者就是光伏發(fā)電系統(tǒng)造價較高，很多時候受到成本限制，在實際推廣中存在一定難度[1]。 1.2系統(tǒng)主要組成 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由不同的部件構(gòu)成，大致分成五部分?！ 、俟夥姵亟M 光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏電池組件是基本構(gòu)成單元，太陽光照射電池組件，電池吸收光能后，在光伏效應作用下將其轉(zhuǎn)化成直流電能，可以說光伏電池組件是整個系統(tǒng)的基礎?！ 、谀孀兤鳌 ∧孀兤髦饕糜趯⒅绷麟娹D(zhuǎn)化成負載需要的交流電，光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏電池組件與蓄電
4、池中均為直流電，逆變器實現(xiàn)電能性質(zhì)的轉(zhuǎn)變[2]。 ?、跠C-DC變換裝置 變換裝置保證大范圍變化情況下輸出的高壓直流電穩(wěn)定，通過控制回路中的功率器件，實現(xiàn)直流電升壓成為高壓直流電。 2、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設計要點分析 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設計相對復雜，可以分成硬件與容量兩大部分，硬件設計相對簡單前文中也有一定論述，本部分筆者主要分析容量設計要點?！ ?.1基本數(shù)據(jù)收集分析6 光伏發(fā)電系統(tǒng)設計前考察安裝地點，全面了解安裝現(xiàn)場經(jīng)緯度、日照強度、年平均日照、平均氣溫及降水量等。做好基本數(shù)據(jù)收集工作后，綜合分析數(shù)據(jù)資料，為后學設計做好鋪墊。
5、 2.2依據(jù)容量設置太陽能電池 2.2.1離網(wǎng)式系統(tǒng) ?、贌o蓄電池的離網(wǎng)式系統(tǒng)選擇太陽能電池組件時，考慮用電設備啟動與過載性能，太陽組件輸出電流必須滿足啟動電流所需。實際中太陽能電池組件過載能力不是很強，通常短路電流超過額定電流的1.2倍就會燒毀組件，一般選擇大容量的電池板；②有蓄電池的離網(wǎng)式系統(tǒng)選擇太陽能電池組件時，可以只考慮正常工作狀態(tài)下用電設備的功率與使用時間要求[3]。也就是太陽能板發(fā)電能力應在一天光照時間內(nèi)的發(fā)電量可以滿足用電設備的能量消耗。蓄電池放電電流既要滿足用電設備啟動要求，還要滿足整天無光照時設備用電需求。 基本要
6、求：太陽能組件容量保證白天有陽光時間內(nèi)收集到全天設備能量。6 這是因為太陽運行以24h為一個周期，可以將一天作為計算太陽能組件容量的依據(jù)。有效的太陽照射時間內(nèi)，確保用電設備的全部用電需求外，還要保證蓄電池在有效時間內(nèi)充電到額定容量。蓄電池容量應該保證在一天內(nèi)沒有光照的時間中滿足設備用電需求。選擇太陽能電池組件容量時，按照標準測試條件下平均每天5h日照時間進行計算。比如：當用電設備功率為1x104kW，24h用電量為240kWh，經(jīng)過計算太陽能電池容量為48kW。按照相關標準蓄電池容量滿足每天5h日照外設備用電容量需求190kWh。如果蓄
7、電池端電壓為額定電壓220v，蓄電池容量為900Ah。上面計算出的數(shù)據(jù)僅是理想情況下結(jié)果，實際中需要考慮陰雨天、維護系數(shù)及余量等?！ ?.2.2并網(wǎng)式系統(tǒng) ①并網(wǎng)式無蓄電池系統(tǒng)的太陽能組件，可以只考慮白天日照條件下滿足用電設備各項需求。電力網(wǎng)絡可以提供設備啟動電流與沒有日照的其他用電；②并網(wǎng)式有蓄電池系統(tǒng)，太陽能板只需考慮白天日照條件下如何滿足用電設備的功率與使用時間要求。確定蓄電池容量時只考慮規(guī)定時間的應急用電容量，電力網(wǎng)絡提高時間內(nèi)供電?！ ?.3考慮場地實際安裝條件 假設將太陽能光伏發(fā)電用作輔助能源，為提高太陽能利用效率，一般根
8、據(jù)場地安裝條件配置太陽能電池并網(wǎng)運行。某地區(qū)處于北緯39.9°，東經(jīng)116°；傾斜面年總輻射量約為6300MJ/m2=1750kWh/m2；太陽年平均利用時間為1750h[4]?！ 庀蟛块T給
