光伏组件倾角最优化研究与应用

光伏组件按照一定的倾角安装能够提高接收到的太阳辐照量,但目前在光伏组件倾角的选择上和调节时间的划分上存在一定的盲目性。结合各向异性天空辐射模型,提出了倾斜面上太阳辐射量的计算方法。基于最优化理论,以倾斜面接收辐照量最大为目标,在MATLAB中编程实现对不同时间区间内的倾角最优化算法。最后,以上海地区为实例,通过数据对比不同安装倾角下全年光伏组件倾斜面接收辐照量,结果表明最优化角度调节可以提高光伏组件接收的年太阳辐照量,具有较高的实用价值。     

基于实测数据的可调式太阳能光伏板倾角计算分析

基于BSRN3000太阳辐射观测系统近3年的全年度太阳能气象实测数据,利用C#编程语言计算分析了呼和浩特地区倾角可调式太阳能光伏板表面接收的太阳辐射,推导出该地区光伏板的全年、半年、季节和每月的最佳倾角,并得出了半年调整是该地区的光伏板倾角调整的最适合方案。与全年最佳倾角相比,半年调整倾角方案的年辐射总量提高了5%左右。在呼和浩特当地进行了各种倾角的试验测定,所测得的数值与计算值吻合较好,验证了计算的准确性。     

太阳能路灯系统的优化设计

论述了一种利用"全年均衡,冬半年最大"的接收太阳能辐射量原则.介绍了结合全年累计最大亏欠量和放电深度,计算太阳能光伏组件和蓄电池容量,确定太阳能路灯系统最佳配置的方法.以沈阳工程学院太阳能路灯优化设计为实例进行分析.系统实行智能控制,连续4个阴天后,蓄电池的放电深度为49.2%.     

双面光伏组件安装特点的模拟研究

针对影响双面光伏组件背面接收的太阳辐射量的因素进行了研究,应用PVsyst软件,以采用前后排光伏组件固定间距、固定式光伏支架安装的光伏发电系统为例,以草地作为代表地表特征,模拟分析了双面光伏组件在不同安装高度和不同安装倾角条件下其背面接收的太阳辐射量的变化情况.研究结果表明,当双面光伏组件的安装倾角一定时,其安装高度与...     

独立风光互补供电系统能量配比性能分析

对全年不同方位角和倾角的太阳能辐射量进行数值模拟,得知方位角南偏西30°倾角35°的倾斜面接收的太阳能辐射量最大。对光伏组件和风力发电机的功率输出影响因素进行了仿真,利用仿真结果计算全年的风光出力,由计算最佳倾斜面的太阳能辐射量和当地实际气象参数数据对风光互补匹配特性进行统计分析,得知风能与太阳能最佳配比为1:0.85,为以后风光互补供电系统的设计提供参考依据。     

会泽县六合光伏电站的优化设计与分析

云南省会泽县是中国太阳能资源最丰富的地区之一，光伏电站将成为该县经济与社会发展的支柱产业。基于提高光伏发电效率、降低成本、确保运行安全的设计原则，对位于该县六合村的六合光伏电站的设备选型和光伏阵列设计进行优化。通过市场调查和分析，确定光伏组件、逆变器和光伏支架的类型；基于SloarGIS气象数据库，利用PVsyst软件分析光伏组件接收的年总太阳辐射量与光伏组件安装倾角的关系，确定最佳安装倾角；根据地形坡面、太阳光线和光伏组件之间的几何关系，推导任意坡面下的理论光伏阵列间距，并利用Helios-3D软件分析实际地形下光伏阵列之间的阴影遮挡规律，实现光伏阵列的无阴影遮挡布置；基于光伏组件的质量标准，预测光伏电站年发电量。分析结果显示：光伏电站建成后预计25年总发电量为6253901.2MWh；年平均发电量为250156.0 MWh。     

季节性负载光伏方阵的倾角

朝向赤道的固定式光伏方阵最佳倾角除了取决于当地的气象和地理条件以外 ,还与负载的性质有关。研究了均衡性、季节性和临时性三种负载的特点。根据Hay提出的天空散射辐射各向异性的模型 ,计算了倾斜面上的太阳辐照量。分析结果表明 ,对于夏季耗电量多的“夏天型”负载 ,倾角应取方阵面上全年接收到最多太阳辐照量的角度 ,通常都小于当地纬度。对于冬季耗电量多的“冬天型”负载 ,在北半球 ,尽管 12月份耗电量最多 ,但不能取该月份接收到最多太阳辐照量的角度为方阵倾角 ,因为这样在夏天接收到的太阳辐射照量削弱太多。根据光控太阳能路灯的实例分析表明 ,“冬天型”负载所取方阵的最佳倾角比平均日耗电量相同的均衡性负载的最佳倾角 βopt大 5～ 10°较为合适     

中国南极中山站太阳能资源及光伏阵列最佳倾角研究北大核心CSCD

针对极区太阳能资源开发利用问题,文章研究了南极中山站地区太阳辐射的逐月、逐日分布情况,分析了太阳能资源状况;建立了适合极昼环境条件的斜面太阳辐射计算模型和中山站地区光伏阵列最佳倾角分析模型;确定了光伏阵列的最佳倾角。研究结果表明:夏季中山站地区太阳能资源较为丰富,在分析光伏阵列倾角时应重点考虑3月份和9月份的太阳辐射量;最佳倾角为64°,光伏阵列的前后距离应不低于8.7 m。     

建筑屋面的太阳能综合开发研究及工程应用

城市建筑屋面是太阳能开发的重要载体之一,本文研究了屋面光伏复合屋面绿化植物的太阳能开发技术,按照城市电网能耗特性设计,确定光伏组件倾角和最大功率,根据光伏组件下复合植物光合作用的光饱和度确定光伏组件的最小透光率,提高太阳能综合利用率。通过工程实际应用,实现太阳能的高效利用和改善城市生态环境的社会经济效益。     

一种多功能光伏发电系统的可行性研究

通过在光伏组件的背面连接了一个热电转换模块,形成一个光伏一热电混合模块,从而将光伏组件工作过程中产生的废热转换成电能的同时又降低了光伏组件的温度,进而提高了光电转换效率。将光伏一热电模块与百叶有效结合,从而实现了室内采光、通风及节约空间等多种功能。同时,为了提高光伏组件的入射太阳辐射,引入了可调节的抛物型双面聚焦板,减少了太阳能电池板的面积,从而减少了太阳能发电的成本。     

沙尘对光伏组件输出特性影响的风洞实验研究

通过风洞实验测试,研究了不同沙粒质量浓度和风速下风沙对太阳能光伏组件输出特性的影响,绘制不同倾角光伏组件的输出特性曲线,比较积沙前后其发电效率。结果表明:当风速较低时,各倾角组件输出功率积沙前后变化幅度不大,降幅在5%以下;当风速较高时,各倾角组件输出功率积沙前后变化幅度较大,降幅在5%～10%;安装倾角分别为30°和60°时,太阳能光伏组件在纯风沙环境下积沙前后输出功率会有明显的特点。     

倾角可调光伏支架结构的研究

研究一种通过人工调节倾角的光伏组件支架结构,达到增加光伏组件太阳能辐射量从而增加光伏发电量的目的.     

屋顶光伏系统阵列布局研究

采用PVsyst 6.06提供的Preze数学模型分析光伏阵列接收太阳辐射的特点,模拟计算长沙地区倾斜面上的太阳辐射量,利用逐步寻优法确定特定时期内该地区屋顶光伏阵列接收最大太阳辐射量的最佳倾角和朝向;利用阴影原理,简便推导屋顶南北坡面光伏阵列间距的计算方法,并分析阵列间距随屋顶坡度和倾角的变化规律。     

浅析非晶硅太阳电池优势及其在路灯上的应用

从年发电量、能量回收期和应用范围三大方面分析非晶硅太阳电池相对于晶体硅太阳电池的优势,并对非晶硅太阳电池较晶体硅太阳电池年发电量多的原因进行了分析。最后提出在太阳能路灯中采用非晶硅-晶体硅复合光伏组件供电方式,可降低太阳能路灯光伏组件的功率配置,减小蓄电池容量配置和放电深度,缩短欠压后恢复期,延长蓄电池的使用寿命。     

西部地区居住建筑太阳能采暖利用辐射分区

为区分西部地区居住建筑太阳能采暖的辐射资源差异,针对不同辐射资源强度的太阳能采暖设计开展太阳辐射分区研究。提出以光热采暖度日数辐射比、光电采暖度日数辐射比作为太阳辐射分区指标。为计算南向立面辐射量、光伏板在最佳倾角下接收到的辐射量,通过对比3种太阳辐射模型选择适宜西部地区使用的模型。选择西部地区12个省(自治区、直辖市)的46座城市作为分区数据源,采用聚类分析得到4个居住建筑太阳能采暖辐射区域,并对各区域的太阳能建筑采暖利用潜力进行分析。     

简易光电控制器

经常看到光控太阳能路灯和光控太阳能庭院灯系统设计的电路,内部多数是采用光敏电阻做光传感器,再通过光控电路来实现灯管的自动控制。其实在独立光伏电源应用系统中,光伏组件除了能将接收到的太阳光能转变成电能提供负载(灯管)工作以外,还可以直接当作光敏传感器,通过光电控制电路实现对负载(灯管)的光电自动控制功能。这样设计有两个好处:一是减少—     

太阳光入射角差异对不同气候区立面垂直安装光伏组件发电量的影响研究

对于安装在不同地区、以不同倾角安装的光伏组件来说，全年的太阳光入射角差异较大，而太阳光入射角的变化会极大影响光伏组件的发电量情况。基于入射角修正模型，分析了中国不同气候区因太阳光入射角差异而引起的立面垂直安装光伏组件的发电量和地面最佳倾角安装光伏组件的发电量变化及差异，并通过相对偏差对二者的发电量差异进行了量化。研究结果表明：立面垂直安装光伏组件的年发电量比地面最佳倾角安装光伏组件的年发电量低，且随着光伏组件安装地区纬度的降低，二者的发电量差值逐渐增大。低纬度地区立面垂直安装光伏组件的年发电量与地面最佳倾角安装光伏组件的年发电量的相对偏差较大。研究结果对指导光伏发电系统设计意义重大。     

优化组件理论最佳安装倾角对光伏电站发电量的影响

针对某个采用固定支架运行方式的光伏电站,通过相关软件模拟光伏组件在不同安装倾角时倾斜面接收到的太阳辐射量,得出理论最佳安装倾角;然后在支架行间距不变的情况下,根据组件安装倾角与发电量之间的关系,综合确定组件的实际最佳安装倾角,以期通过此方法指导光伏电站设计方案的优化,在不提高光伏发电系统成本的情况下,提高电站的发电量。     

深圳不同气象条件下各朝向太阳辐射分布特征

利用深圳地区搭建的多朝向太阳辐照与光伏发电效率测量系统2013—2017年120个朝向光伏组件实测数据,分析入射太阳辐射最佳朝向及其时间变化规律,不同气象条件下各朝向辐射的表现特征,以及方位角和倾角的差异对辐射影响的程度,得出:1)年均太阳辐射最大值的倾斜面为-15°/10°,即光伏发电最佳方位角南偏东15°,最佳倾角...     

向日葵式太阳能LED路灯系统设计

针对当前太阳能LED路灯存在的问题,设计了一种向日葵式太阳能LED路灯系统。该系统以PIC单片机为控制核心,借鉴向日葵的向阳特性,采用步进电机实时调节太阳电池组件的方向和倾角,提高系统对太阳能的利用率;采用脉宽调制(PWM)充电方式减少蓄电池的充电时间,延长蓄电池的寿命;采用PWM方式调节恒流源输出电流,使LED路灯亮度可线性调节,有效延缓LED的光衰。