【摘要】：世界范圍內(nèi)能源危機(jī),一次能源儲(chǔ)量不足,已不能滿足人們的日常需要;化石燃料的燃燒使用排放有毒污染物污染空氣,嚴(yán)重影響人們的生活;節(jié)能減排,可持續(xù)發(fā)展之路擺在眼前。在這種種新形勢下,積極開發(fā)利用新能源成為社會(huì)各界關(guān)注的重點(diǎn)。眾多新能源當(dāng)中,太陽能資源豐富,清潔無污染,非�？煽�。目前針對太陽能的利用多是基于光生伏特效應(yīng),將光伏組件相互連接匹配形成光伏電站,為負(fù)載供電。但太陽能能量密度低,容易受到天氣的影響,更重要的是不具備儲(chǔ)能功能,針對這點(diǎn),在對太陽能的利用中,儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要,催生了儲(chǔ)能電站的開發(fā)建設(shè)。青島市儲(chǔ)能電站單元在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)建設(shè)并投入研究。青島市軟碳儲(chǔ)能電站單元是針對青島市特殊地理位置,緊靠國家政策而建設(shè)研究。青島市氣候適宜,全年日照天數(shù)充足,具有得天獨(dú)到的開發(fā)利用優(yōu)勢。針對青島市光伏儲(chǔ)能電站的功能需求,首先進(jìn)行了一套數(shù)據(jù)參數(shù)的匹配,包括光伏組件的選取匹配、光伏支架的設(shè)計(jì)(傾斜角、方位角與安裝間距等)、逆變器的功率選擇、電池組的容量設(shè)計(jì)等等,選取額定功率為250w的光伏組件進(jìn)行兩并兩串方式來進(jìn)行設(shè)計(jì)匹配;其次對光伏支架進(jìn)行有限元分析,分析其應(yīng)力應(yīng)變,得出支架總裝最大應(yīng)力為135.99MPa,其中光伏電池層壓板最大應(yīng)力為57.3MPa,滿足光伏電站單元的設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求;再次對逆變電路等關(guān)鍵電路進(jìn)行仿真設(shè)計(jì),采用干擾觀察法對逆變器進(jìn)行最大功率點(diǎn)追蹤設(shè)計(jì),提高太陽能的利用率,并借此調(diào)試電站單元相關(guān)參數(shù)及性能,使電站單元滿足設(shè)計(jì)需要;在儲(chǔ)能電池方面提出一種新型結(jié)構(gòu)材料軟碳,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制作出全電池配備在儲(chǔ)能電站單元中,同時(shí)驗(yàn)證其儲(chǔ)能方面的優(yōu)勢。實(shí)驗(yàn)中得出大倍率下放電容量雖有下降,但依然能夠滿足實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需求(實(shí)驗(yàn)時(shí)2C放電容量下降,但依然超過0.5C放電量的90%),倍率性能極為優(yōu)秀;當(dāng)溫度為25℃和55℃時(shí),放電率均為100%。當(dāng)溫度進(jìn)一步降低,放電率有所下降,溫度越低,下降越明顯,但是總體下降幅度不大,在溫度為-20℃時(shí),放電量依然能夠達(dá)到80%以上,低溫性能優(yōu)異;最后對光伏電站單元進(jìn)行研制并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,與前期仿真結(jié)果進(jìn)行比較,實(shí)驗(yàn)中在給外部負(fù)載(電動(dòng)車)供電時(shí)電站的充電效率可達(dá)86%,忽略自身損耗及外部環(huán)境的影響,電站單元具有優(yōu)秀的充放電率,完全符合電站單元的建設(shè)需求。
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM615

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本文編號(hào)：2734062