分布式光伏电站系统效率模型分析与研究

基于常州某3.00 MW分布式光伏电站级平台和上海地区单块组件级实验平台的实测数据,建立光伏系统综合效率随辐射量变化的数学模型,得到该电站年综合效率值为59.45%,远低于工程经验值。并从逆变器转换效率、单块光伏组件以及整个阵列的转换效率方面入手分析研究,对光伏阵列工作电压与逆变器MPPT工作电压失配导致电站综合效率受损进行重点揭示,且据此对光伏阵列组件串联数进行优化设计。可为分布式光伏电站的效率分析、设计优化提供理论指导,有利于光伏电站发电量的准确预估。     

光伏电站科学设计的关键问题

光伏电站的科学设计对降低电站初始投资和最大化提升收益至关重要。文章通过对电站地理特征、光伏组件特性、光伏阵列特性、逆变器选型、电网指令法规等多个对象的认识研究,阐述了影响光伏电站发电量、安全性、可靠性和电网友好性等关键问题的本质,并且就相应问题给出了科学的设计方法和选型指南,提出"因地制宜、科学设计"的光伏电站设计理念,为科学合理设计光伏电站提供参考。     

光伏并网电站仿真与决策优化软件设计

针对太阳能光伏并网电站系统,建立"太阳能辐照+光伏组件+逆变器+损耗"一系列数学模型,采用编程软件实现光伏电站并网系统的仿真和决策优化设计软件。该软件主要以世界各地典型年气象数据为基础,用以仿真获得光伏阵列表面辐照度、光伏阵列发电功率、光伏逆变器输出功率、系统总损失以及系统净输出发电参数等,其结果能反映实际电站建成后的发电情况。     

气候条件对光伏发电量影响浅析

通过对光伏阵列建设的简单计算及对现有电站记录数据的简明分析,探寻气候条件对光伏阵列发电量的影响,并着重分析两者之间的相互关系,为以后项目评估提供参考指导和数据模型。     

广州地区薄膜光伏并网电站性能研究

对3个薄膜光伏并网电站(12dTe、CIGS、a-Si,以下简称电站)进行了描述,对2008年2月～2009年1月的数据进行了分析.根据设计,电站每3min采集一次数据.对一年中3个电站的年发电量、月发电量、太阳辐照、光伏阵列的功率、电站效率、电站的功率损失进行了对比分析.对2008年3月21日(阴天)和24日(晴天)逆变器的工作状况进行了分析.结果表明:在2008年中,CdTe、CIGS、a-Si 3个电站每千瓦的发电量依次为994.74、954.42、936.07kWh.CdTe电站在2008年中发电量最多.通过对3个电站每个月发电量的分析发现温度对CIGS电站的发电量影响较大,适合在气温较低的地区使用.最后指出通过优化太阳电池的质量可以优化温度系数,也可以通过新颖的设计改善电站和太阳能组件(简称组件)的散热从而提高电站的效率.     

光伏系统雷电防护特性仿真分析

由于光伏系统具有面积较大、暴露设备较多且需考虑直击雷防护装置阴影对太阳能电池板的遮挡影响等特点,因此其雷电屏蔽与传统电站存在差异。为更深入地了解光伏系统的雷电防护特性,结合光伏系统结构和雷电侵入途径,采用ATPDraw仿真软件,对光伏阵列及其电气设备进行建模,仿真计算了雷击光伏阵列不同位置、不同雷电流幅值及不同接地电阻情况下光伏阵列的损坏程度和对光伏系统内部设备过电压的影响,并根据计算结果提出了光伏系统雷电防护的重点。     

非均匀辐照下TCT结构光伏阵列输出特性研究

网络状连接方式(Total-Cross-Tied,TCT)结构光伏阵列在组件表面辐照度轻度不均匀情况下输出稳定性最优,其阵列输出特性具有重要的研究意义。文章以一种基于Matlab/Simulink中S-Function Builder模块建立的光伏组件仿真模型为基础,从组件电流电压变化的角度分析了TCT结构光伏阵列在非均匀辐照下的输出特性曲线,结果表明:TCT结构光伏阵列在不同失配条件下具有不同输出特点,为以后电站的建设规划与运营维护提供了参考依据。     

浅谈PVsyst软件在光伏发电项目阴影遮挡设计中的应用

在光伏发电项目设计过程中,由于光伏阵列布局不合理或周围环境影响,光伏组件经常会发生阴影遮挡问题,造成光伏发电项目发电量的损失。以天津市某光伏发电项目的设计为例,通过应用PVsyst软件,对项目所在地的光伏阵列之间的阴影遮挡及周边地形地貌的阴影遮挡进行模拟和计算分析,得出前后排光伏阵列间距及周边建构筑物阴影遮挡范围对光伏阵列的影响,验证了光伏阵列布局的合理性及准确性,以提高光伏发电项目的可行性及经济效益。研究结果可为光伏发电项目阴影遮挡设计提供参考,熟练采用相关光伏发电设计软件,能够更加准确测算项目的可行性,充分提高项目的经济效益。     

基于PV曲线和改进遗传算法储能选址定容研究

针对集群储能电站选址定容问题,提出基于光伏PV曲线和改进遗传算法的储能电站选址求解方案,构建储能广域布局模型,针对遗传算法的选择算子及变异算子进行改进设计,利用改进遗传算法设计储能广域布局模型的求解流程.以储能电站投运后获得的经济效益最大为运行目标,对储能电站容量优化配置问题进行求解.最后通过对新疆某地区实测数据,验证...     

浅谈大型光伏并网电站的运行与维护

根据宁夏太阳山大型光伏并网电站的运行实践经验,阐述了光伏电站技术文件管理体系和设备运行、维修管理程序;详细介绍了电站日常运行管理制度和主要设备——光伏阵列和逆变器的管理、检修工作方法;为光伏电站设备的安全、稳定、经济运行提供可借鉴的技术保障。文章还提出了应用设备状态检修先进技术,逐步实现电站的无人值守和安全运行的建议。     

Assessing the potential of concentrating solar photovoltaic generation in Brazil with satellite-derived direct normal irradiation

With the declining costs of flat plate and concentrating photovoltaic (PV) systems, solar PV generation in many sunny regions in Brazil will eventually become cost competitive with conventional and centralized power generation. Detailed knowledge of the local solar radiation resource becomes critical in assisting on the choice of the technology most suited for large-scale solar electricity generation. When assessing the energy generation potential of non-concentrating, fixed flat plate versus concentrating PV, sites with high levels of direct normal irradiation (DNI) can result in cost-competitive electricity generation with the use of high concentrating photovoltaic systems (HCPV). In large countries, where the transmission and distribution infrastructure costs and associated losses typical of centralized generation must be taken into account, the distributed nature of solar radiation should be perceived as a valuable asset. In this work we assess the potential of HCPV energy generation using satellite-derived DNI data for Brazil, a large and sunny country with a continental surface of 8.5 million km². The methodology used in the study involved the analysis of global horizontal, latitude-tilt, and direct normal solar irradiation data resulting from the Solar and Wind Energy Resource Assessment (SWERA) Project, and an estimate of the resulting electricity production potential, based on a review of HCPV generators operating at other sites. The satellite-derived solar irradiation data, with 10 km × 10 km spatial resolution, were analysed over the whole country, in order to identify the regions where HCPV might present a considerable advantage over fixed plate PV on an annual energy generation basis. Our results show that there is a considerable fraction of the national territory where the direct normal solar irradiation resource is up to 20% higher than the latitude-tilt irradiation availability. Furthermore, these sites are located in the most industrially-developed region of the country, and indicate that with the declining costs of this technology, distributed multi-megawatt HCPV can be a good choice of technology for solar energy generation at these sites in the near future.     

Energetic,economic, and environmental (3 E) performances of high concentrated photovoltaic large scale installations: Focus on spatial analysis of Morocco

Producing electricity from a renewable source is a major challenge in Morocco nowadays and high concentrated photovoltaic (HCPV) is becoming an attractive solution to ensure clean energy generation due to its high efficiency. The aim of this paper is to estimate the « Energetic, economic, and environmental » performances of large scale HCPV power plants in the major Moroccan climatic zones and to compare their feasibility to PV plants. The mathematical model for estimating the energetic, economic, and environmental performances of large scale HCPV plants is shown, sensitivity and comparison analysis are exhibited. Another goal of the paper is the optimization of the performances of the algorithm through the study of the effect of different parameters. Our major finding is that the large scale HCPV plants are more competitive than PV plants in Errachidia climatic zone where the (capacity factor, LCOE) take the values (26.07%,8.57c$/kWh). Moreover, the capacity factor of large scale HCPV power plants is the most sensitive to the temperature coefficient while the (LCOE_nominal, LCOE_real, NPV) are the most sensitive to the analysis period. The quantity of CO₂ mitigated reaches a maximal value in the Errachidia zone with 2.59 × 10⁵ tons of carbon per year avoided, and the cost of carbon gained there is estimated to be 10.4 M$. Innovative GIS maps of energetic, economic, and environmental performances of large scale HCPV power plants for all Morocco are given.     

光水混合发电系统优化策略研究

为了提高独立能源发电的可靠性与运行效率,结合光水发电系统的混合发电模式,搭建出光水混合发电系统的优化模型,并基于改进型粒子群优化算法(CPSO)对混合光水发电系统进行仿真计算,比较了混合发电与单一发电系统中传输功率及效益。结果表明,通过对光水混合发电系统中水电优化,解决了光伏发电不稳定问题,更好地利用了太阳能与水电资源优化互补的特性,实现了效益最大化。     

并网光伏发电系统暂态特性研究

基于光伏发电系统的物理模型研究,在matlab/simulink中开发了包含光伏阵列模型、光伏阵列的最大功率跟踪（MPPT）模块、DC/DC升压电路和采用电压及电流环控制的逆变系统在内的动态仿真模型,并建立了基于电压型逆变器的暂态数学模型;并通过仿真得到了并网光伏发电系统辐射强度突变和发生短路时的暂态运行特性,为深入研究并网光伏发电系统的暂态特性建立了基础。     

基于水库大坝的水能与太阳能融合型并网发电系统研究与应用

针对中国大中型面南的水库电站大坝,向光性比较好,具备安装太阳能光伏发电系统的条件,并使得2种可再生能源融合并网发电模式具有一定的创新性.水库电站的发电系统是已建成的,增加太阳能光伏发电系统并建设融合型并网发电系统,不仅体现了投资成本低发电效益高等特点,同时具有节约国土资源、保护大坝和节能减排等社会效益.在设计和实践过程...     

独立光伏发电系统在移动通信基站中的设计与应用

介绍了太阳能独立光伏发电在移动通信基站中的应用,重点介绍了太阳能独立光伏发电系统的组成、系统设计指导原则、移动通信基站的负载类型、太阳能阵列最佳倾角和蓄电池容量的计算步骤与方法等。     

阴影遮蔽条件下光伏发电效率的增大方法

受阴影遮蔽影响,光伏阵列输出功率下降,功率曲线呈现多峰值,使传统的最大功率点(MPPT)算法失效陷入局部极值点。基于光伏电池的等效电路模型,在正常和有阴影遮蔽情况下对光伏组件串并联输出特性进行仿真,分析功率曲线上局部极值点的产生原因及变化规律。针对阴影遮蔽对光伏发电效率的影响,提出建立微型光伏发电系统,采用光伏组件间解耦的方法,跟踪每个光伏组件的最大功率点,使光伏发电效率达到最优。试验结果验证了该方法的可行性,为今后光伏电站的建设提供了指导。     

某15MW太阳能屋顶光伏发电工程的应用分析

在对太阳能屋顶光伏发电系统构成及发展意义阐述的基础上,通过对某15MW屋顶光伏发电工程大量实际数据的分析,表明太阳能屋顶光伏发电工程具有良好的社会、经济效益和广阔的发展前景。     

光伏空气源热泵的研究与开发

基于中国北方地区冬季采暖"煤改电"工程中使用的空气源热泵机组,提出与光伏发电相结合的系统方案.在不改变原有系统结构和控制方式的前提下,白天采用光伏优先、市电保障的双电源供电模式,研究将光伏电能高效注入系统的控制策略,优化光伏阵列容量配置,开发控制器样机.实验结果表明,系统运行稳定,在华北地区光伏阵列的最优容量配置约为系...     

光伏电力经济效益实用分析方法研究

光伏电力的发展将取决于其经济性是否合理,研究了光伏发电成本分析模型及其影响因素,并从光伏发电的降损效益、用户节省购电效益、发电效益三方面进行量化分析,通过对IEEE 36节点配电系统进行仿真计算,结果表明合理规划光伏电源的接入对电网侧和用户侧都能够产生显著的经济效益。