积尘对光伏光热系统性能影响的实验研究

在自然积尘和清洁条件下,文章对2组光伏光热(PV/T)系统进行实验测试,分析了积尘对PV/T系统各项性能的影响。分析结果表明:与清洁状态相比,当PV/T组件盖板表面上的积尘密度为1.56 g/m~2时,PV/T系统的光电效率、光热效率分别降低了11.15%,15.56%;在不考虑、考虑电能与热能能量品位差的条件下,PV/T系统的光电光热综合效率分别降低了14.17%,13.07%;PV/T系统的光电效率下降率、光热效率下降率以及综合效率下降率,均随着PV/T组件盖板表面上积尘密度的增大,而呈现出先迅速增大后增大趋势逐渐变缓的变化趋势,并且粘结形态的积尘对PV/T系统各项性能的影响大于松散形态的积尘。     

非晶硅太阳能光伏/光热空气集热器性能对比实验研究

文章设计了新型非晶硅太阳能PV/T空气集热器,该空气集热器能够解决传统太阳能PV/T热水器在高温波动情况下,晶硅电池热应力大的问题,同时避免了冬季管道发生霜冻的现象。文章通过实验对比,分析了非晶硅太阳能PV/T空气集热器、单独非晶硅光伏电池和传统太阳能空气集热器的能量效率和[火用]效率的差异。分析结果表明:非晶硅太阳能PV/T空气集热器的平均热效率为45.70%,比传统太阳能空气集热器的平均热效率降低了约25.88%;当空气质量流量增大至0.048 kg/s时,非晶硅太阳能PV/T空气集热器中的非晶硅光伏电池的平均电效率高于单独非晶硅光伏电池,它们的平均电效率分别为4.70%,4.54%;非晶硅太阳能PV/T空气集热器的总[火用]效率高于传统太阳能空气集热器的热[火用]效率和单独非晶硅光伏电池的电[火用]效率,非晶硅太阳能PV/T空气集热器总[火用]效率最大值为7.14%。文章的分析结果为非晶硅太阳能PV/T空气集热器的推广提供了参考。     

太阳能光伏光热一体化PV/T组件的实验研究

为提高太阳能的综合利用效率及光伏组件的可靠性,设计并搭建了空气型太阳能光伏光热PV/T组件的实验测试平台,并对常规PV组件和空气型PV/T组件的转化效率进行了实验测试,测试结果表明:以空气为传热介质的PV/T组件在被动循环情况下,组件的板温下降约8℃,比普通PV组件的电效率提高约0.1%,PV/T组件通风后的热效率在25%左右,综合效率最高可达72%。分析结果可为空气型PV/T组件的结构优化和建筑供暖提供参考。     

光伏光热一体化组件性能实验探究与分析

通过搭建PV/T一体化组件性能测试实验台,测试在不同进口水温、不同一体化组件倾角和不同流量时PV/T一体化组件的热、电效率。结果表明,在进口水温30℃工况下一体化组件拥有最优的热效率值和输出电功率值,其日总热效率为35.97%,对应的输出电功率范围为29.40~30.51 W;45°倾角放置的一体化组件可接收到较多的太阳辐照度,且具有最优的光热性能,对应的日总热效率为32.65%;流量85 L/h工况下一体化组件拥有最优的热效率值,对应的日总热效率值为25.89%,串联50Ω电阻时组件的输出电功率随流量的增大而增大,但变化较小,流量120 L/h工况下一体化组件拥有最优的输出电功率值,对应的输出电功率值范围为24.02~29.19 W。     

PV/T太阳能光伏光热系统关键参数影响特性研究

利用PV/T太阳能光伏光热系统实验平台针对空气质量流量、太阳辐照强度、环境温度和大气降尘 4种影响系统性能的关键工况参数进行了实验研究。结果表明:在实验设定的流量范围内,PV/T系统的光热和光电效率都随着空气质量流量增大而稳步上升;太阳辐照强度增大时,系统输出电功率随之增大,光热效率变化较小,光电效率有一定程度的降低;环境温度在一定范围内时,系统的输出电功率和集热效率都随着环境温度的增大而增大,而当环境温度超过一定值后,系统的光伏模块受面板温度升高的影响光电转换效率呈下降趋势;随着积尘密度的增大,玻璃盖板的透射率减小,一个月的积尘量会导致系统光电效率和输出电功率分别下降17.84%和18.25%,若以光电效率衰减20%为界限,清洁周期为5周左右。     

基于方管平板光伏光热系统的电热耦合性能对比研究

为了探究方管平板PV/T系统的电热综合性能,基于PV/T系统的能量转换过程,建立PV/T组件电热耦合系统的数学模型,构建了设计工况下PV/T系统的性能评估方法,分析关键参数对PV/T系统性能的影响规律,并对比不同结构下PV/T系统的变工况特性。结果表明：在设计工况下,单方管及多方管结构的PV/T系统电效率在15%左右,总效率在78%以上;随着太阳辐照强度的增大,2种系统下光伏板温度和流体出口温度均会升高,系统总效率也会提高;可以通过提高进口体积流量或者降低进口温度来提高电效率及总效率,在相同运行工况下,单方管平板PV/T系统的总效率低于多方管平板PV/T系统3.1%,且多方管平板PV/T系统的光伏板温度比单方管平板PV/T系统低9.72 K,可见多方管平板PV/T系统的综合性能更优。     

太阳能光热与光电/光热系统在中国不同建筑气候带下的性能研究

文章利用TRNSYS动态模拟软件研究了在我国不同建筑气候带条件下,不同类型的太阳能PV/T集热系统和普通太阳能PT集热系统的各项性能.其中,太阳能PV/T集热系统分为基于普通玻璃型太阳能PV/T集热系统和基于Low-e型太阳能PV/T集热系统.文章探究了基于普通玻璃型太阳能PV/T集热系统和基于Low-e型太阳能PV/...     

应用遗传算法优化BP神经网络预测太阳能PV/T系统热电产出

PV/T集热器系统是一种能够同时提供低品位热能和高品位电能的新型太阳能系统,在光伏发电同时回收光伏余热,降低光伏板温度的同时不仅可以提高发电效率,而且能够将余热收集起来并转化应用于供暖和生活热水系统。本文利用遗传算法优化神经网络的方法建立了太阳能光伏光热(PV/T)系统性能的仿真预测模型,并与单一(Back Propag ation) BP神经网络的预测模型进行了对比分析。仿真预测结果表明：太阳能PV/T系统性能遗传算法优化BP神经网络模型的预测值与实际值拟合度较好,且预测精确度优于单一BP神经网络模型。其中遗传BP神经网络模型预测电效率的平均相对误差为1%,相对误差小于2%的样本占比大于95%;预测蓄热水箱温度的绝对平均误差仅为0.2℃,最大相对误差不超过1%。     

基于BP神经网络的印染太阳能集热温度预测

温度在印染加工最重要的工艺参数,因此对太阳能的集热能力做出及时预测是太阳能集热系统在印染行业成功应用的关键,但太阳能集热受到纵多因素的影响,单纯的数学模型难以准确预测。文中采用神经网络对太阳能集热系统进行集热温度预测,根据太阳辐照度、实测温度、天气情况、进水温度等环境参数,预测印染太阳能集热系统的集热温度。结果表明,该方法速度快,结果较准确,为印染太阳能集热控制系统的设计提供了一个新的预测手段。     

聚光型太阳能光伏光热系统研究进展

聚光型太阳能光伏光热系统(CPV/T)在传统光伏发电系统的基础上增加了聚光系统和光热系统,在通过聚光系统提高光伏效率的同时将系统中多余的热量加以利用,以达到太阳能最大化利用的目的。本文介绍了CPV/T系统的工作原理及其能效影响因素,以直接影响系统太阳能综合利用效率的聚光器技术、光伏电池技术和光伏冷却技术作为分析对象,结合近几年国内外最新研究成果比较了不同类型聚光器、光伏电池以及冷却方式的优劣,列举了常见的光伏余热利用方式。分析认为:CPV/T系统虽然具有更高的太阳能利用率,但应加大对系统尤其是聚光器经济性的分析;考虑在系统中应用叠层光伏电池缓解聚光器带来的系统体积过大问题;新电池开发过程中应更注意光伏电池的温度系数以减少冷却系统的压力,冷却技术在强化散热的同时也应注意热量的收集方法及其与利用途径的有效结合。     

聚光型太阳能光伏遮阳系统应用研究

随着国内能源供需矛盾的日益突出,以太阳能光伏发电为代表的新能源产业将扮演解决能源危机的重要角色.在国内外光伏建筑一体化(BIPV)产业大背景下,研究如何提高太阳能光伏光电转换效率,降低系统成本,将成为未来很长一段时期光伏发电领域的重要课题.叙述了聚光型太阳能光伏技术与聚光型太阳能光伏遮阳系统的概念,分析了聚光型太阳能光...     

二次反射碟式太阳能系统光热模拟研究

为了改善碟式太阳能聚光器系统的机械损耗问题,基于蒙特卡洛法,利用Matlab软件编程,设计了一套旋转抛物面镜与旋转双曲面上半支镜结合的二次反射碟式太阳能系统,系统抛物面镜开口直径Dp为6.93 m,边缘角edge为120°,焦距f为1 m,两镜中心点相距0.64 m,抛物面镜挖孔半径R为0.1 m,吸热器半径r为0.05 m。通过蒙特卡洛光线追踪和主副函数结合的方法对二次反射、二次镜尺寸、一二次镜相对位置和吸热器角度的模拟结果进行分析。     

滩涂光伏支架基础研究

针对滩涂场地地基承载力较弱、土方开挖困难、地下水位浅、腐蚀性较强等特点,提出了一种适用于滩涂场地的光伏支架基础形式。为确保滩涂光伏支架基础的防腐蚀性能,采取多重防腐措施,并开展了系列基础静载试验以确定滩涂光伏支架基础的承载力。试验结果表明,滩涂光伏支架基础宜采用微型预制钢筋混凝土方桩;依据建筑桩基技术规范估算滩涂光伏支架基础承载力存在较大误差,需通过静载试验确定。研究成果为滩涂光伏支架基础建设提供了参考。     

基于深度学习的光伏并网系统谐波预测研究

“双碳”目标下,针对温度及光照的变化对光伏系统并网引起的谐波影响问题,提出一种基于ip-iq谐波提取法与改进双向长短期记忆网络（Bi-LSTM）相结合的谐波预测方法,旨在为谐波抑制提供新的解决方案。首先使用MATLAB/SIMULINK工具建立光伏并网系统,利用基于瞬时无功理论的ip-iq谐波提取法得到实际谐波变化数据,并采用微分插值将数据进行化简;然后,利用网格搜索优化的Bi-LSTM神经网络算法进行谐波数据的预测,并与BP、LSTM、GRU、Bi-LSTM多种时间序列型深度学习方法进行比较,得出MSE、MAE、MAPE损失函数与预测结果图;最后,以陇东地区实际算例进行光伏并网仿真,结果表明,该方法可实现谐波的准确预测。     

A Probabilistic Approach to Photovoltaic Generator Performance Prediction

This paper describes a methodology to predict the performance of photovoltic (PV) generator based on long term climatological data and expected cell performance. The methodology uses long term historical data on insolation to calculate the probability distribution function parameters for each hour of a typical day of any season, week or day. Once the probability distribution function parameters are calculated, they are used to evaluate the predicted hourly, daily, weekly and seasonal capacity factors of a particular design of a PV panel/array at a particular site. Long term insolation data from Sterling, Virginia have been utilized with Solarex SX-110 panel designs to predict PV array performance.     

太阳能光伏并网系统的控制与仿真

介绍光伏阵列的等效电路、数学模型,以及光伏电池的电气特性,在Madab/Simulink下建立光伏发电系统的动态仿真模型,用Boost电路实现最大功率点跟踪,采用电导增量法实现对占空比的控制.分析单相和三相光伏发电系统中各模块的作用,观察不同环境温度和光照强度下输出波形变化,验证了系统的有效性和正确性.     

大型光伏并网电站功率预测系统设计

西部大型光伏电站运行中普遍遇到并网调度难的问题,通过光伏并网电站功率预测系统(PV-GPPS)可以极大地提高大型光伏电站并网的可调度性。阐述了大型并网光伏电站功率预测系统的研究设计方案,通过对光伏并网电站功率预测系统实现的基本原理、数学模型进行分析,提出了考虑数值天气预测的基于SCADA、计算机信息技术的PV-GPPS的实现途径,对开发光伏并网电站功率预测系统具有一定指导意义和参考价值。     

太阳能光伏光热一体化系统运行实验研究

太阳能光伏光热一体化系统（hybrid photovoltaic-thermal solar system—PVT系统）作为一种利用太阳能同时获得电收益和热收益的新型能源利用方式,近年来受到学者的广泛关注。本文搭建了PVT系统电、热性能综合实验台,通过全天实验,分别研究和分析了系统的温度特性与相对电效率的关系。结果袁明,在日照条件较好,系统循环水温较低的情况下,PVT系统的电效率与普通光伏电池相比可以提高约7％。同时,文章还分析了PVT系统内水的温度一天内的变化情况,提出了在午后太阳辐射强度逐渐减弱,环境温度逐渐升高时如何保持PVT系统较高电效率的方法。