固定式光伏阵列最佳安装角度研究

光伏阵列的最佳安装角度是充分利用太阳能发电的有效手段之一,最佳安装角度大多依据当地夏至日的太阳高度角来确定,较少考虑当地区域气候条件的影响。本文基于天文学基础推导出光伏阵列的辐射度计算公式,结合当地的周期气候特征,通过数据拟合的方法对光伏阵列的安装角度进行优化。实验结果表明:桂林理工大学分布式光伏发电站的最佳方位角为南偏西11.3°,最佳倾斜角为27.5°,此时光伏发电效能最高。     

固定式光伏阵列最佳安装角度研究

光伏阵列的最佳安装角度是充分利用太阳能发电的有效手段之一,最佳安装角度大多依据当地夏至日的太阳高度角来确定,较少考虑当地区域气候条件的影响。本文基于天文学基础推导出光伏阵列的辐射度计算公式,结合当地的周期气候特征,通过数据拟合的方法对光伏阵列的安装角度进行优化。实验结果表明:桂林理工大学分布式光伏发电站的最佳方位角为南偏西11.3°,最佳倾斜角为27.5°,此时光伏发电效能最高。     

广州地区光伏阵列朝向对系统发电性能的影响分析

分析了广州地区光伏阵列朝向对光伏系统发电性能的影响,选取了位于广州大学城的一个屋顶光伏电站,以其中两个光伏阵列为研究对象,两者安装倾角均为5°,一个阵列为正南朝向,一个阵列为南偏西31°。结合2013年的气象数据对比分析了两者每月单位功率光伏组件的发电量,得出在广州地区,如果安装倾斜角为5°,方位角绝对值小于30°时,引起的光伏系统发电量的损失低于0.47%。     

基于PVSYST的分布式光伏设计研究

借助PVSYST光伏系统设计软件,分析了兰州地区并网光伏系统的最佳倾角、水平面及坡屋面的光伏阵列间距以及建筑物对光伏阵列的阴影影响。结果表明,兰州地区光伏阵列的最佳倾角为30°,在获得最大全年发电量的同时,四季发电量也比较均衡;相对于水平屋面,南北向双坡屋面需要考虑适当增大北面坡屋面的光伏阵列间距以避免组件间产生遮挡;对兰州地区,Meteonorm气象数据的冬季辐射数值显著偏小;日最高气温与发电量的变化趋势有一定的正相关性,同时,扬沙等恶劣天气对光伏发电量的影响非常大。     

50kW_p并网光伏实验电站的综合设计、搭建与运行

为深入研究新型光伏器件的实际性能及影响光伏电站发电效率的关键性因素,设计并建成一座多种光伏设备组合交叉安装的50 k Wp并网光伏实验电站。根据电站实际运行数据,对比了不同气象条件下光伏阵列选用不同类型组件、智能优化器以及不同容量逆变器的发电状况,分析了辐射量变化对光伏电站发电量的影响。结果表明:各类型光伏组件中双面电池输出特性表现最佳,其发电量高于其他类型组件;对于无阴影遮挡的光伏发电系统,智能优化器的作用得不到有效发挥;采用较小容量逆变器可减少太阳能电池组串模块间的差异性带来的影响,增大光伏阵列总发电量;受太阳辐照度变化影响各类型光伏组件实际输出最为稳定的是多晶硅电池。多晶硅电池和双面电池在并网光伏发电系统应用中具有较大的优势。     

顺德地区固定式多角度光伏发电系统研究

在光伏系统设计中,由于设计软件模拟计算时使用的气象数据与实际气象数据有差别,因此,使用软件模拟计算得出的某地全年最佳倾角与实际有一定差别。为研究广东顺德地区安装光伏发电系统的年最佳倾角,建设了固定式多角度光伏发电系统,同时对该系统运行一年半的发电数据进行分析,得出顺德地区安装光伏发电系统的年最佳倾角在25°左右。     

遮挡条件下的光伏阵列最大功率点跟踪

光伏发电系统在遮挡条件下会出现阴影效应,为了解决光伏阵列最大功率点跟踪方法精度低的问题,提出一种光伏阵列最大功率点跟踪方法.根据光伏发电系统的结构和局部遮挡条件下的最大功率点输出特性,由光伏电池等效电路建立光伏电池的数学模型,采用人工鱼群算法实现光伏阵列最大功率的轨迹跟踪,并在Matlab实验平台上测试其有效性.该方法克服了传统方法的局限性,能够对光伏阵列最大功率点进行高精度跟踪,提高了光伏阵列最大功率点的跟踪效率,改善了光伏发电系统的工作性能.     

多逆变器光伏发电网络群控策略及实现方法

针对自然环境中阴雨天会大大降低光伏面板的发电量,使得光伏阵列的输出功率与逆变器额定功率无法匹配,从而引起光伏发电系统总功率大幅下降的问题,采用分布式光伏阵列及逆变器的群控方法,通过开关矩阵将光伏阵列与逆变器相连,形成分布式光伏阵列及逆变器拓扑网络结构,并详细阐述了该拓扑网络结构的工作原理与工作机制.研究了该网络的群控系统,并提出相应的自适应聚类算法,实现多逆变器光伏发电网络的群控管理.最后对整个网络结构系统进行了仿真分析及试验验证,结果表明,在不利于光伏发电的恶劣天气条件中,该控制策略可对不同逆变器的输入功率进行优化匹配,从而提高整个光伏发电系统的发电效率.     

基于BIPV系统的太阳能小屋设计

本文在光伏建筑一体化系统(BIPV系统)的基础上研究光伏电池在小屋外表面的优化铺设问题。光伏组件的安装设计对建筑项目全年寿命周期各阶段的发电量与经济效益的指标有重要影响。对于问题1,在小屋外表面铺设电池分组阵列时我们从使小屋的全年光伏电池发电总量最大化而单位发电量费用最小化出发。对于问题2,在考虑电池板的朝向与倾角对光伏电池工作效率的影响的情况下,确定方阵的最优倾角是光伏发电系统优化中必不可少的重要环节和先决条件。通过Matlab软件建立倾斜放置的光伏电池板表面接收太阳辐射能模型,计算得到光伏板上的辐射能,推导出光伏电池板的最佳倾角,并同时建立基于光伏电池板安装的最佳倾角模型。对于问题3,根据附件7给出的小屋建筑要求,用机械制图软件UG绘制出小屋的外形图。根据问题1,2的铺设方案,并采用自动跟踪式独立光伏电池,对所建小屋进行光伏组件的优化铺设。     

固定式光伏阵列最佳倾角的CAD计算方法

介绍了一种计算机辅助下的选取固定式光伏阵列最佳倾角的CAD计算方法。文章首先提出了太阳电池发电量的计算模型,然后介绍了使用CAD方法求解某地区最佳倾角的软件设计方法。在收集中国10座城市的近30年的辐射数据的基础上利用本方法计算了10座城市的最佳倾角的选取值,计算结果表明最佳倾角的选取和当地的纬度有很大关系。使用曲线拟合法推导出了三种不同地表情况下光伏阵列最佳倾角取值和当地纬度的函数关系式,相关检验证明拟合结果与计算数据达到高度相关,此函数关系式可以为中国地区设计光伏阵列倾角提供参考依据。     

晋南地区山地光伏发电项目设计优化研究

根据国家最新光伏发电项目用地政策的要求,光伏方阵用地不得占用耕地。为此山西省部分2022年之前获取建设指标的光伏发电项目,用地发生了较大的调整,从最初的大部分农光互补的模式到最终的山地模式,项目最初的设计思路已经无法匹配山地的地貌、地质特征。为此,该文以山西晋南某100 MW光伏发电项目为例,在支架基础、支架安装、阵列布置等方面实现了设计方案优化,有效促进了项目的工程建设。     

风-光复合发电系统的优化设计

文章介绍风 -光复合发电系统优化设计的一般数学模型 ,即以系统投资最小为目标 ,系统性能指标为约束 ,寻找风力发电机、光伏阵列、蓄电池、柴油机、逆变器和负载之间的最佳匹配功率及系统电能的最优管理及控制策略 ,运用该模型对实例进行计算 ,结果表明 ,风 -光复合发电系统的设计绝不是独立光伏发电系统和独立风力发电系统的简单拼凑 ,风 -光复合发电系统与独立光伏系统的优化设计规律存在较大的差异 ,其设计规律值得进一步深入研究。     

光伏电池阵列模型的Matlab设计与仿真

利用Matlab软件平台搭建了光伏电池阵列的仿真电路模型,研究了光照因素、温度因素及光伏电池内部参数对光伏阵列电气特性的影响,并针对动态光照条件下光伏阵列的输出特性进行仿真和计算.研究结果表明:光照强度、温度和串联电阻的变化对光伏阵列开路电压、短路电流、伏安特性、输出功率及最佳工作点具有显著影响,光伏阵列的仿真模型可以较好实现光伏阵列的动态仿真.     

光伏电站的设计技术研究

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将太阳光能直接转变为电能的一种技术,主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。光伏发电属于无排放、无污染、无噪音、无辐射,是绿色环保的清洁能源。该文介绍了一座拟建于高原地区的光伏电站的设计方案,并对组件的安装倾角、阵列间距等进行了建模与分析。     

基于改进萤火虫算法的光伏最大功率点跟踪

光伏电池的最大功率点跟踪是实现光伏系统高效发电的关键技术.分析光伏阵列的输出特性,提出一种改进的萤火虫算法(IFA).将混沌理论与正态分布引入传统萤火虫算法(FA),提高全局搜索范围并避免陷入局部最优;在MATLAB中搭建模型进行仿真.结果表明:该改进算法在均匀光照、局部遮阴和温度突变时均能快速精准地实现对全局最大功率点的跟踪和控制,提高了光伏阵列的发电效率.     

基于STM32F103的光伏电池阵列模拟器设计

当前全球性的能源危机迫使越来越多的国家开始重视新能源的研究,光伏发电作为主要的一种方法得到了广泛研究;但由于光伏电池造价高,不利于其初期的研究.因此,很有必要设计一种成本较低,能够代替实际光伏电池阵列来执行各种光伏实验的太阳能电池模拟器.介绍了一种基于ARM控制的数字式光伏电池阵列模拟器的设计方法,这种模拟器采用STM32F103作为主控制器,可在光伏电池阵列容量一定时完成对系统数据的采集、分析、处理和实时控制.实验表明,该模拟器可以完整复现光伏电池阵列的I-U特性.     

大型绿色船舶光伏阵列结构与MPPT算法研究

围绕新能源发电在大型远洋船舶上的大规模接入问题,研究了基于太阳能发电的客货滚装船光伏阵列布局、拓扑结构及最大功率点跟踪(MPPT)模型与算法.结合船舶航行环境与船体结构特点,设计了大规模光伏阵列的船体布局及拓扑结构,建立了以大规模全局优化(LSGO)问题为描述形式的船体区域级MPPT数学模型.此外,提出一种基于环形拓扑的多参考向量协同进化粒子群算法(CCPSO-MR),并成功应用于船用大规模光伏阵列MPPT控制.仿真实验表明,针对LSGO问题的实时求解,CCPSO-MR算法在收敛速度、精度等方面显著优于各主流算法.基于所提阵列结构及MPPT算法,光伏系统能够在客货滚装船上实现大规模接入,并在各类复杂光照航行环境下具有良好的MPPT性能.     

财政视角下养老服务业供给侧结构性改革思考——以湖南为例

围绕新能源发电在大型远洋船舶上的大规模接入问题,研究了基于太阳能发电的客货滚装船光伏阵列布局、拓扑结构及最大功率点跟踪（MPPT）模型与算法.结合船舶航行环境与船体结构特点,设计了大规模光伏阵列的船体布局及拓扑结构,建立了以大规模全局优化（LSGO）问题为描述形式的船体区域级MPPT数学模型.此外,提出一种基于环形拓扑的多参考向量协同进化粒子群算法（CCPSO-MR）,并成功应用于船用大规模光伏阵列MPPT控制.仿真实验表明,针对LSGO问题的实时求解,CCPSO-MR算法在收敛速度、精度等方面显著优于各主流算法.基于所提阵列结构及MPPT算法,光伏系统能够在客货滚装船上实现大规模接入,并在各类复杂光照航行环境下具有良好的MPPT性能.     

工业厂房光伏屋顶构造形态对发电效益的影响

基于历史气象数据建立辐射传输模型,对比屋顶光伏板平铺式安装和倾斜式安装的发电效益差异,评估多种工业厂房光伏屋顶构造形态的发电效益.结果表明:相对于倾斜式安装,同等面积的平顶厂房平铺式安装光伏板每年可以提高70.9％的发电量,单位面积年平均发电量仅减少4.49％;相对于倾斜式光伏系统,平铺式安装于拱顶、双坡、多跨、多脊式...     

复合光伏阵列的优化匹配研究

为了提高光伏发电效率,降低独立光伏发电系统成本,将强光特性的单晶硅电池和弱光特性的非晶硅电池复合应用在发电系统中。通过对太阳电池的I-V特性分析,构建复合光伏阵列输出功率与辐照强度、温度之间的关系,通过辐射量、日照时数等气象参数对定容量的独立光伏发电系统进行了光伏复合组件的优化研究。