太阳能光伏新风系统性能研究

将光伏电池板发电与建筑新风系统结合,提出了一种太阳能光伏新风系统,利用光伏发电的同时利用光热预热新风,建立了太阳能光伏新风系统实验平台,并对其冬季工况进行研究,结果表明:太阳能光伏新风系统的平均发电效率为12.7%,平均集热效率为24%,一次能源利用效率为57.3%;实现了对太阳能的光热、光电综合利用,不仅可以提高光伏电池板的发电效率,而且通过对光伏底板热量的回收利用对冬季室外新风加热;太阳能光伏新风系统能使建筑能耗大幅度降低,真正实现建筑节能,同时也达到了通风换气的目的,改善了室内空气品质,提高了房间舒适度.为建筑节能和光伏建筑一体化系统应用提供一种新方法.     

浅述光伏发电系统的作用及现状

光伏发电是利用半导体材料的光生伏打效应原理直接将太阳辐射能转换为电能的技术,具有不消耗燃料、不受地域限制、规模灵活、无污染、安全可靠、维护简单、寿命较长等优点。但光伏电池成本较高制约了光伏发电产业的发展。本文简单论述了光伏发电原理、组成和分类,并根据目前国内外光伏发电现状表述了未来光伏发电的趋势。     

化合物半导体Cu2ZnSnS4太阳电池与人工光合作用制氢

太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源,将成为未来新能源的重要组成部分.目前人们除了利用太阳能光伏发电以外,还有利用仿生光合作用将太阳能转化为化学能、利用半导体光电极分解水制氢等方式.而在半导体材料中,低成本环保型的化合物半导体光伏材料(如Cu₂ZnSnS₄等)具有优良的光伏发电性能,同时也非常适合作为太阳光分解水制氢的材料.文章综述了近年来在Cu₂ZnSnS₄光伏电池及其太阳光分解水制氢领域的研究进展.     

太阳光伏发电

如今,世界各国都在积极发展“太阳能光伏发电”。所谓太阳能光伏发电,是利用太阳电池板将太阳光转化为电能的一种发电方法。这种发电方法基本上不排放二氧化碳,而且,每个家庭利用太阳能光伏发电所产生的电力还可以出售给电力公司。     

一种聚光光伏/光热混合发电系统的能量分析(英文)

为了提高聚光光伏系统的能量利用效率,本文提出了一种新型的聚光光伏/光热混合发电系统.该系统主要由带有蒸发冷却装置的聚光光伏模块、光热接收器和有机朗肯循环组成.液体有机工质在冷却聚光光伏模块时吸热蒸发,而后流经外围低聚光光热接收器时加热成为过热蒸汽,最终经由有机朗肯循环发电.针对该混合发电系统,本文提出了稳态模型,并进行了系统能量分析.结果表明利用聚光光伏模块外围的低聚光能量可以有效产生较高温度的过热蒸汽.当聚光比为500倍时,该系统可以将整体光电转换效率从传统的聚光光伏电池的28.4%显著提高到44%.因此,该混合发电系统为太阳能的更高效率发电提供了新的发展方向.     

青藏高原家用太阳能光伏发电系统的设计及应用研究

家用太阳能光伏发电系统是将一个太阳能发电站的发电规模和容量缩小到一个家庭用电水平,并应用到家庭的发电系统.太阳能光伏发电系统是个相对成熟的系统,但是在家用过程中,在与家庭低压电网并网时,会出现太阳能发电量不能满足家庭用电需求或光伏发电量过剩等技术设计和规划方案问题.在青藏高原,还存在地理环境的特殊性,都会影响到家用太阳能光伏发电系统功能的发挥,如果解决好这些问题,不仅可以实现再生能源的最大化利用,而且会带来良好的经济效益.本文从系统结构、电池组件、逆变器和控制器等方面对青藏高原家用太阳能光伏发电系统的设计方案进行了分析,并从资源、经济等角度对其应用前景进行了分析,以期为能源建设的决策和设计提供相关参考.     

基于改进支持向量机的轨道交通光伏发电预测

轨道交通系统作为用电大户,将光伏发电系统接入轨道交通牵引供电系统不但可以降低交通系统的运营成本,而且可以很好地实现节能环保.但因光伏发电具有随机性、不确定性,将光伏发电直接接入轨道交通牵引供电系统,将会对轨道交通牵引供电系统带来一定的冲击,精确的光伏发电预测是减少光电并网冲击的有效解决方法.首先,采用自适应粒子群算法提...     

双V型槽式低倍聚光光伏系统实验研究

为了减少单位产能所需的电池面积和降低光伏系统发电成本,采用低倍聚光器将太阳光汇聚在光伏电池上,对太阳电池进行低倍聚光.设计双V型槽式低倍聚光光伏系统,利用太阳跟踪系统和数据采集系统研究了在不同聚光条件下,常规单晶硅太阳电池组件的短路电流、开路电压、最大功率等电池特性参数,利用在电池组件下加装散热器来解决聚光后组件温度升高的问题.实验结果表明,采用双V型低倍聚光后,电池功率提高了27%,短路电流提高了25%,开路电压和填充因子变化不大,电池表面温度升高到44.8℃.利用双V型槽式低倍聚光光伏系统,增大了电池组件发电功率,为使用简单可靠的聚光器降低光伏系统发电成本提供了有效方法.     

混合功能社区对分布式光伏应用的影响

全球能源转型背景下,社区分布式光伏应用正在被广泛推广.为减少光伏发电对公共电网的影响和冲击,分布式发电推广需要与社区规划相结合,尽量提高发电与用电的就地平衡.以京郊混合功能社区为例,基于夏季晴朗日CIGS薄膜发电的实测数据,通过情景分析模拟计算了不同比例职住用地情况下,混合功能社区分布式光伏发电量与用电量的分时对比,探讨了利用社区层次的混合功能开发为分布式光伏发电带来的电力生产-消费峰谷差的潜力.结论提出在社区规划中促进分布式光伏应用推广的设计原则.     

面向大城市居民小区的太阳能光伏发电技术的应用分析

论文总结了应用于民用建筑的太阳能光伏电池和光伏发电技术的应用发展现状,根据大城市居民小区具有建筑密度大、楼层高、楼间距小的特点,以经济、环保利用太阳能为目标,提出了太阳能光伏发电技术的选择建议。在考虑太阳能光伏发电技术的成本、环保基础上,在大城市采用光伏-建筑一体化设计是发展趋势,同时大城市居民小区具有直流负荷比例高、维护水平高,将小区光伏发电与直流配电网相结合更有利于太阳能利用效率的提高,有利于智能社区的建设。     

光伏光照概率性对配电网电压的影响

分布式光伏发电接入配电网后将对配网无功电压特性产生诸多影响.文中建立了基于太阳辐射度Beta分布的分布式光伏发电系统概率模型,考虑太阳辐射度对光伏发电系统出力的影响,模拟了晴天少云、晴朗无云、晴间多云这3种典型天气情况下光伏发电系统的出力变动,得到连续时间断面的概率性光伏出力,依次进行潮流计算,并与恒功率光伏电源模型的潮流计算结果作对比.结合算例仿真,总结分析了光伏并网后对配电网稳态电压分布和电压幅值波动的影响规律,并验证了概率性分布式光伏发电模型相比于传统的恒功率模型更能够反映光伏电源出力的波动性和随机性.     

遮阳式光伏新风系统性能模拟与优化

对一种新型遮阳式光伏新风系统进行研究,该系统在夏季利用光伏板发电的同时为建筑遮阳,在冬季则可以利用光伏板余热加热新风.采用类区域方法建立了遮阳式光伏新风系统的光电光热转换模型,并采用实验数据对系统模型进行验证,在此基础上对遮阳式光伏新风系统进行优化.研究表明:随着新风量增大,光伏板发电效率、新风得热量与集热效率增大,新风温升与送风温度减小;系统发电效率和集热效率随太阳辐照强度的增大而增大.本文研究的遮阳式光伏新风系统能够有效实现太阳能发电、建筑遮阳和新风加热功能,为建筑节能提供一种新方法.     

基于样条估计分位数回归的光伏功率回归模型

光伏发电功率预测的准确与否是太阳能光伏发电是否能够有效地并入当前电网从而大大地提高太阳能利用率的关键.分位数回归是一种能够给出输出量的详细完整分布,从而便于分析与研究的回归模型.样条就是仅在节点处平滑连接的多项式函数,样条估计具有简单易行和计算速度快的优点.本文通过建立基于样条估计的分位数回归模型,在光伏面板发电功率数据的基础上,拟合光伏功率曲线,通过计算残差平方和和确定系数进行对拟合效果的评估.结果表明,该模型利用已有的光伏面板发电功率数据,可以在给出功率预测值的完整分布的同时,准确有效地分析相关因素对光伏发电功率的影响,展现不同分位点的回归拟合效果,从而有效地提高光伏系统对太阳能的利用率,避免光伏发电在接入电网时所产生的不利影响.     

基于粒子群算法的MPPT控制策略研究

获取光伏电池板最大功率跟踪点的方法较多.常规算法存在控制精度差、最大功率点附近震荡、响应速度过慢、或成本过高等问题.将粒子群算法与光伏发电的最大功率点跟踪结合,提出利用粒子群算法来找光伏电池特性曲线中P-U的最高点,并且用算例证实了此方法的可行性.     

光伏发电智能百叶窗系统

光伏产业是利用太阳能电池直接把光能转换为电能的一种新能源产业,是新世纪发展最迅猛的新兴产业[1].本文针对新能源开发与利用的基点,设计一个基于光伏发电的智能百叶窗系统.太阳能光伏系统不仅只在强烈阳光下运作,在阴天也能发电而且永不枯竭：使用太阳能不会造成环境污染,是理想的绿色能源.个体家庭中建立光伏发电系统,可以提供居室内的用电需求,当然智能百叶窗系统同样从中取电,做到了环保无污染的同时,也满足了智能家居的要求.     

基于EMD-RVM的短期光伏发电系统功率预测

由于光伏发电并网会对电网产生冲击,进而影响电网的稳定,因此提高光伏发电预测的精度对电网具有重要的意义。考虑到光伏出力的非平稳性和随机性,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和相关向量机(RVM)的组合方法(EMD-RVM)对光伏发电系统功率进行预测。首先把历史数据按照天气类型进行分类,利用欧氏距离算法筛选出与待预测日特征相似的历史数据;然后将光伏发电输出功率序列进行集合经验模态分解,得到若干个不同频率的相对平稳的固有模态分量(IMF),通过分析不同分量的特征规律对各分量建立对应的RVM模型,再将各分量的预测值等权值求和得到最终预测值。仿真结果表明,同一些传统预测方法相比,利用EMD-RVM组合方法进行光伏发电预测具有较高的预测精度。     

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.     

共直流母线式风光互补发电系统的仿真研究

由于太阳能、风能的互补特性以及光伏发电、风力发电技术的日趋成熟,风光互补发电成为研究热点.文章分析了风力发电技术、光伏发电技术以及风光互补发电技术,设计了共直流母线式风光互补发电系统的整体结构,讨论了该拓扑结构的工作原理和控制策略,并利用PSCAD软件建立了风光互补发电的仿真模型,分别在外部环境不变与外部环境(风速、日...     

光伏发电及其所处电力系统可靠性评估研究进展

对光伏发电可靠性建模中辐照度模型、环境温度模型、光伏元件的随机停运模型等内容进行综述;对现有光伏发电及其所处电力系统可靠性评估方法及可靠性指标进行总结;综述了光伏发电对配电网及发电系统的影响,指出增加储能装置、风光互补发电、风光储组合运行是提高光伏发电及其所处电力系统可靠性的3种方法;最后对光伏发电及其所处电力系统可靠性评估的未来研究趋势做出展望.     

基于BIPV的电力区域绿色仓库建设研究分析

随着社会发展,国家大力提倡绿色环保,从而,清洁能源发电倍受关注,其中光伏发电是更便利于人们利用光伏效应将光能转化成为一种可被人们使用的电能。传统的太阳能发电是与建筑彼此相分离,未实现空间的充分利用和可再生能源的利用,BIPV(Building Integrated Photovoltaics)的提出具有天然的优势,一方面,建筑屋顶是重要的光伏发电资源,是实现节能降耗的重要途径;另一方面,可以推进绿色建筑与新能源发电相结合,实现光储充用一体化。因此,对BIPV的研究具有重大的现实意义与实用价值。