大型并网光伏电站选址可行性研究

选取了二连浩特附近区域为测试地点,对测试区域的光资源及特殊气象条件进行了具体分析,并对该地区光伏电站太阳能资源进行了详细计算,得出了建设光伏电站时,若采用固定式光伏方阵最佳倾角为44°,证明了该测试区域从太阳能资源利用的角度来说,光资源利用效率最高,且建设光伏电站是可行的。     

基于应用的光伏电站电缆优化设计

通过跟踪湖南地区不同类型电站的实际发电数据,统计分析电站逆变器全年各个阶段的发电输出数据,得到不同类型电站如组件平铺和最佳倾角、组串逆变和集中逆变的发电效率,并通过发电效率计算光伏电站的效率修正系数Kη。在电站电缆设计选型时,以电站容量计算光伏电站设备的理论输出功率和理论输出电流,再乘以效率修正系数Kη,结合当地光伏电站电缆的具体敷设环境系数,计算出光伏电缆的校正电流,作为电缆选型的依据。通过引入效率修正系数Kη进行电站电流的计算,可以充分地利用现有电站的运行维护经验数据,在设计阶段优化电缆截面选择,从而降低电站建设成本,节约项目投资,提高企业经济效益。     

浅谈大型并网光伏电站系统设计

大型并网光伏电站中太阳电池组件数量庞大,系统接线复杂,发电系统的设备配置、系统接线、安装布置设计等因素对整个发电系统的发电效率和工程投资都有很大影响。本文通过对太阳电池组件选择、光伏阵列的运行方式设计、光伏阵列的最佳倾角计算、逆变器选型、光伏阵列设计及布置方案等光伏发电系统构成方面进行了研究分析,并以工程实例进行了发电量计算及电价测算。     

大型光伏电站电气设备的运行维护检修

在当今这个经济快速发展的时代，各个领域对用电的要求也在提升，在用电设备中占据重要位置的大型光伏电站电气设备的安全与稳定运行越来越能引起我们的关注，对大型光伏电站电气设备进行及时的检测与维修将会影响到光伏电站能否正常稳定的运行。本文主要针对大型光伏电站电气设备的运行和维护要点进行探讨，以期为保障光伏电站运行的可靠性提供了技术支持。     

山地光伏电站方阵布置方法分析

山地光伏发电场的建设,因其特殊的施工位置需要面临诸多建设难题及建设成本,这就对光伏电站的布置设计施工提出了更高的要求。文章结合以往山地光伏的设计施工经验,从山地地形的选择、地质的勘测、光伏方阵最佳倾斜角度的计算、组件串联数的确定等方面进行综合分析,提供一种山地光伏电站方阵的布置设计及施工思路,旨在优化山地光伏电站方阵的布局建设水平。     

基于模拟退火法的光伏阵列铺设倾角的确定

在铺设小型楼宇太阳能系统时,电池板与太阳辐射的倾角会影响到光伏组件的工作效率,文中以光伏阵列的倾角为决策变量,以光伏阵列倾斜面上的总辐射强度最大为目标,建立非线性模型。并基于模拟退火法求解出了最佳倾角,充分利用了太阳能,使光伏电池更有效率,同时,在铺设光伏组件时也可节约电池占用面积。该方法可简单高效地解决复杂的非线性优化问题。     

半干旱地区大型光伏电站建设土壤要素变化特征分析

近年来,我国光伏产业快速发展,大部分集中式光伏电站建设在生态环境脆弱的半干旱地区,下垫面的改变形成了新的水热平衡,进而影响区域内植物群落和土壤理化性质,光伏电站对生态环境效应的改变引起了人们的关注。基于此,以我国青海共和大型光伏电站为研究对象,依据电站的监测数据,开展半干旱地区大型光伏电站建设土壤要素变化特征分析,总体上光伏电站对土壤起到了降温增湿的效果,起到了一定的保墒作用。     

光伏电站建设及运营管理研究

与常规发电项目相比,光伏电站的建设及运营管理有其自身的特点。本论文基于格尔木光伏电站,对其建设及运营管理工作进行了深入研究。论文详细介绍了工程建设中光伏组件、安装方式的选择,运营管理中如何提高发电量等。通过对相关实时数据的监测对比分析,得到了更加安全、可靠、造价更低的光伏电站建设及运营管理经验,为后续光伏电站的建设及运营管理提供了较好的应用依据及借鉴价值。     

山地光伏发电项目的水土治理防治措施

近年来,随着光伏产业的逐步发展壮大,地势平缓的平原地带已经难以满足光伏电站的建设需求,越来越多的光伏电站建设逐渐向日照资源更为丰富的高海拔山地转移。但在山地光伏发电厂的建设过程中,对施工场区内地貌、土壤及植被造成的扰动和破坏不可避免,严重的甚至会造成水土流失。文章以广西横州市某山地光伏发电项目为例,分析总结造成施工场地水土流失的主要原因,探寻保持水土的办法,以提高山地光伏发电项目的综合发电经济效益,促进光伏电场与生态环境的协调发展。     

光伏电池铺设倾角的动态优化与分析

以单位面积全年接收的太阳能总辐射量最大为目标,根据某市典型气象年的逐时气象数据,建立随光照辐射强度变化的光伏电池板最佳铺设倾角动态优化模型。模型仿真计算结果表明,同一地点光照辐射强度的差异对最优倾角有显著影响,与同月固定最优倾角相比,采用动态优化的日固定倾角,光伏电池单位面积全年接收的太阳总辐射量增加57.13%。     

Comparison of potential solar electricity output from fixed‐inclined and two‐axis tracking photovoltaic modules in Europe

We present an approach to determine the potential energy gains of flat plate non‐concentrating photovoltaic systems for the case of two‐axis tracking and two inclination angles with fixed orientation (assuming biannual adjustment) compared to the configuration of single fixed optimum angle. The calculation is based on the Photovoltaic Geographic Information System (PVGIS), which integrates modelling tools with the pan‐European solar radiation database. The results indicate that in the case of a PV system with two seasonal inclination angles, the maximum yearly gains, compared to the single fixed optimum angle, do not exceed 60–70 kWh per kW_p in the Mediterranean region, while in the Baltic and North Sea regions this configuration gives less than 20 kWh extra. For the case of two‐axis tracking, the relative energy gain compared to single fixed optimum angle is highest in the Northern latitudes but the absolute gain is much higher in the South. Typical yearly gains in Portugal and the Mediterranean region are in the range of 400–600 kWh per kW_p. The smallest absolute increase is found in the Northwest and Central Europe including the British Isles, where it is lower than 250 kWh per kW_p. For crystalline silicon we also investigate the effects of temperature and shallow‐angle reflectivity on the comparison between fixed and tracking systems. While both effects reduce the overall energy output, the temperature degradation is stronger for tracking systems while the reflectivity reduces output more for fixed systems. The combined effect is almost equal for fixed and two‐axis tracking systems. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于贪婪算法的太阳能小屋光伏电池组合分析

利用Hay天空散射各向异性法,将屋顶部分的实测太阳辐射总量折算到不同方位角和倾斜角阵列平面上的相应值,基于朝向和倾角等因素,利用贪婪算法,首先求解效益最优电池的排序,然后进行逆变器的选配,从而得到电池组合的基本设计方案。在基本可行设计方案的基础上,根据成本-效益目标规划模型和贪婪算法构建逆变器选配的多步优化算法,最终得出架空条件下太阳能光伏电池的优化组合设计方案,有效提高了电池组的工作效率。     

Losses produced by soiling in the incoming radiation to photovoltaic modules

The accumulation of dust on the surface of a photovoltaic module decreases the radiation reaching the solar cell and produces losses in the generated power. Dust not only reduces the incoming radiation on the solar cell but also changes the dependence on the angle of incidence of such radiation. This work presents the results of a study carried out at the University of Malaga to quantify radiation losses caused by soiling on the surface of photovoltaic modules. Our results show that the mean of the daily irradiation losses in a year caused by dust deposited on the surface of a photovoltaic module is around 4%. After long periods without rain, daily irradiation losses can be higher than 20%. In addition, the irradiance losses are not constant throughout the day, and they are strongly dependent on the angle of incidence and the ratio between diffuse and direct radiations. The irradiance losses as a function of solar time are symmetric with respect to noon, where they reach the minimum value. We also propose a simple theoretical model that describes the qualitative behaviour of the irradiance losses during the day. This model takes into account the percentage of dirty surface and the diffuse/direct irradiance ratio. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于ZigBee的分布式楼宇光伏电站群控系统的设计

针对分布式楼宇光伏电站应用规模和区域的不断扩大,以及固定式光伏发电系统不能保证太阳光垂直照射,使得太阳能利用效率不高的情况,设计了一种通过太阳光自动群跟踪有效提高分布式楼宇光伏电站发电效率的群控系统。系统以Zig-Bee无线网络为基础,采用ZigBee芯片JN5139和步进电机驱动芯片TH6560等为核心器件进行光信号采集、处理和控制,再利用自动群跟踪控制程序算法,实现一点对每个区域中的分布式楼宇光伏电站进行自动群跟踪控制。系统测试结果表明该系统能够实现分布式楼宇光伏电站的群控,且使发电效率提高30%以上。     

激光输能光电池温度场数值模拟

温升效应是影响激光输能光电转换效率的重要原因。为了分析温升效应对光电转换效率的影响,采用基于COMSOL Multiphysics多物理场耦合软件和MATLAB软件联合仿真的数值模拟方法,建立了光电池的物理模型和热模型,得到了激光辐照时间、功率密度、光斑面积、入射角以及热辐射和热对流对温度场的影响结果。结果表明,2000W/m2激光功率密度辐照下,光电池温度随辐照时间先快速上升,20s后缓慢增加,100s达到热平衡态后温度稳定在343K;随着激光功率密度增大,电池温升速度越快,达到热平衡态时的温度值越高;激光光斑全部覆盖电池表面时,电池表面温度差值最小;入射角通过影响有效激光辐照功率密度来影响电池温升;热辐射和热对流对降低光电池温度十分有利;当激光入射角为0°、激光功率密度辐照约为2000W/m2、激光光斑面积近似为电池表面面积时,光电池能获得最佳的光电转换效率。可见对光电池温度场进行仿真分析为研究提高激光输能光电转换效率的方法提供了理论参考。     

空间热辐射对激光输能光电池特性影响研究

从激光辐照功率密度、光电池温度和光电转换效率的相互关系出发,基于热辐射平衡原理,建立了空间热辐射环境下光电池热辐射稳态平衡模型,根据该模型可以分析激光辐照功率密度、光电转换效率和光电池温度的相互影响。对已有的光电转换效率模型做温度上的修正,得到温度修正后的转换效率模型,将上述两个模型结合,即得到空间热辐射环境下激光辐照功率密度、光电池温度和转换效率的关系。通过MATLAB软件对模型进行仿真,仿真结果表明,随着激光辐照功率密度增加,光电池温度不断上升,光电转换效率和输出功率密度先上升后下降,但最大光电转换效率对应的激光辐照功率密度远小于最大输出功率密度对应的激光辐照功率密度,且日照区光电池温度高于地影区,日照区转换效率低于地影区。     

激光三角位移计接收光功率与被测表面倾斜的关系及倾斜角测量

以激光在粗糙物体表面的散射理论为基础．详细讨论了被测表面倾斜与激光三角位移计接收光功率的关系，在此基础上提出了在测位移的同时测量该倾斜角的方法．给出了计算机模拟及实测的结果。     

PV on noise barriers

PV on noise barriers has been around for 14 years. During this time considerable progress has been achieved not only on the PV module technology, but also in the construction of photovoltaic noise barriers (PVNB). The first plant was built in Switzerland in 1989; at present there are numerous plants with a total documented power of about 850 kW_p in operation in Europe. This paper gives a short overview on the progress and state of the art of PVNB in Europe. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

密集矩阵式聚光模组二次微棱镜设计与研究

针对二次聚光器结构复杂、加工工艺难度大、成本高的问题,结合实际工程应用,设计了应用于密集矩阵式聚光模组的二次微棱镜,用Solidworks建立了三维模型,借助Zemax光学模拟仿真手段,对二次微棱镜的倾角和高度等重要参数进行了优化仿真,结果表明当二次微棱镜高度为5 mm、上底面边长为7 mm、工作面倾角为67.38时,太阳能电池接收的太阳辐射能量最大,达到最大值2.466 9 W,与不带二次微棱镜接收能量1.876 0 W相比,提高了31%,该二次微棱镜对提高聚光模组效率作用显著。