利用風(fēng)能為光伏降溫的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2018-03-14 14:38
本文選題:風(fēng)光互補(bǔ) 切入點(diǎn):風(fēng)力發(fā)電 出處:《天津大學(xué)》2014年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:發(fā)展新能源是我國以及世界各國應(yīng)對(duì)能源危機(jī)和環(huán)境問題的一種有效辦法。風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)作為最近幾年新發(fā)展起來的一種新能源系統(tǒng),相比單純的風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng),具有發(fā)電可靠性更強(qiáng)、成本更低的特點(diǎn),是未來新能源發(fā)展的一個(gè)重要方向。但是目前風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)存在著兩大問題,一是風(fēng)力發(fā)電機(jī)在低風(fēng)速下充電比較困難;二是光伏系統(tǒng)工作溫度往往較高,尤其在夏季可高達(dá)70℃,發(fā)電效率低下,需要進(jìn)行降溫。本文針對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)存在的這兩種問題,提出了一種利用低風(fēng)速的風(fēng)能為光伏組件降溫的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng),并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了性能研究。首先,在風(fēng)洞內(nèi)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在不同負(fù)載下的發(fā)電量進(jìn)行了測(cè)試,然后對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)不同的風(fēng)扇進(jìn)行了測(cè)試,根據(jù)測(cè)試結(jié)果選出了風(fēng)扇的最佳驅(qū)動(dòng)方式。其次,對(duì)傳統(tǒng)光伏電池的降溫流道進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化,設(shè)計(jì)了一種適合于本系統(tǒng)的降溫流道,并對(duì)流道的通風(fēng)性能以及降溫性能進(jìn)行了測(cè)試。最后,對(duì)光伏電池的發(fā)電量建立了數(shù)學(xué)計(jì)算模型,根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型對(duì)某一地區(qū)的最優(yōu)切換風(fēng)速做出優(yōu)化選擇,指導(dǎo)本系統(tǒng)的推廣使用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇為光伏電池降溫是可行的。相比直接蓄電,當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇時(shí),具有更低的啟動(dòng)風(fēng)速以及更多的功率輸出,并且還有助于光伏電池板的降溫。在側(cè)壁開有通風(fēng)孔的流道能夠較好的適用于本系統(tǒng),在風(fēng)扇工作時(shí)流道內(nèi)風(fēng)量損失10%;而在風(fēng)扇不工作時(shí),流道內(nèi)的風(fēng)量是外界風(fēng)速的42.8%,流道的最佳厚度為120 mm。利用論文中建立的模型對(duì)天津地區(qū)某天的切換風(fēng)速進(jìn)行了優(yōu)化選擇。經(jīng)過比較不同切換風(fēng)速下系統(tǒng)總發(fā)電量后,得到切換風(fēng)速在3.0 m/s時(shí)系統(tǒng)總發(fā)電量最大,根據(jù)風(fēng)向不同最大可增加5.5%,最小可增加1.1%。降溫后光伏電池組件發(fā)電量最大可增加10.1%,當(dāng)天光伏總發(fā)電量增加6.1%。
[Abstract]:The development of new energy is an effective way for our country and other countries in the world to deal with the energy crisis and environmental problems. Compared with the pure wind turbine system and photovoltaic system, it has the characteristics of higher reliability and lower cost, which is an important direction for the development of new energy in the future. However, there are two major problems in the wind energy complementary system. One is that it is difficult for wind turbines to charge at low wind speed, and the other is that the working temperature of photovoltaic systems is often relatively high, especially in summer when the temperature is as high as 70 鈩,
本文編號(hào):1611652
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