光伏發(fā)電對于改善能源短缺和環(huán)境污染問題具有明顯的效果,目前常用的光伏發(fā)電系統(tǒng)包括固定式、手動可調(diào)式和跟蹤式三種,其中對太陽能電池接收到的輻射量提高最多的是跟蹤式發(fā)電系統(tǒng),因而受到廣大研究者的關(guān)注。但由于其成本過高,運行不穩(wěn)定導致很難普及市場,基于此問題,本文在跟蹤式的基礎(chǔ)上提出一種間歇式跟蹤方案。該間歇式跟蹤通過損失少量的太陽輻射量來簡化跟蹤系統(tǒng),降低系統(tǒng)對高精度硬件的需求,達到保證提高效率的同時,還能降低成本,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。本文所設(shè)計的間歇式跟蹤方案以聯(lián)動式斜單軸跟蹤支架為載體,首先采用球面三角法推導太陽高度角和方位角的計算公式,可用于跟蹤系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的算法修正和控制優(yōu)化。接著以卡斯特羅夫公式和別\梁德理論式為基礎(chǔ),對晴天輻照度進行計算,計算公式中相應(yīng)的參數(shù)通過Origin軟件對實際輻射的觀測數(shù)據(jù)進行擬合得到。然后建立斜單軸跟蹤的類多邊形模型,通過對輻照度的積分,計算電池板平面上接收到的輻射量,結(jié)合室內(nèi)太陽能電池片輸出功率的模擬實驗,對間歇式方案進行確定。最后以西安地區(qū)為例,進行斜單軸間歇式太陽能跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計。結(jié)果顯示,當斜單軸支架的安裝傾角為30°,電池板每天動作25~27次時(不同季節(jié)的次數(shù)不同),能夠有效的減少跟蹤系統(tǒng)的誤動作和累計誤差,且電池板平面上接收到的輻射量比同傾角下固定式高出20%~35%,比連續(xù)跟蹤減少0.2%~0.33%。本文是對間歇式跟蹤系統(tǒng)的跟蹤方案進行設(shè)計,通過該方案可以指導跟蹤控制程序的編寫,并且跟蹤轉(zhuǎn)角的確定可以為跟蹤系統(tǒng)的硬件選型提供參數(shù)依據(jù)。本課題的創(chuàng)新點:1.提出間歇式跟蹤,通過損失少量太陽輻射量來降低系統(tǒng)成本,提高穩(wěn)定性;2.對間歇式跟蹤過程建立類多邊形模型;3.設(shè)計并進行室內(nèi)模擬實驗,探究太陽能電池小角度偏轉(zhuǎn)時對輸出功率的影響大小。
【學位單位】：西安工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TM615
【部分圖文】：

槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)

圖 1-2 塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)圖 1-3 蝶式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)伏發(fā)電是通過太陽能電池將光能直接轉(zhuǎn)化成電能的方式，為原材料，其基本構(gòu)造是 P-N 結(jié)，結(jié)構(gòu)原理如圖 1-4 所示，有一部分光子的能量大于等于半導體的禁帶寬度，由于脫原子核的束縛，在半導體中形成電子－空穴對。這些電電荷區(qū)的兩側(cè)，形成電勢差，這就是光生伏特效應(yīng)。當外

圖 1-3 蝶式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)伏發(fā)電是通過太陽能電池將光能直接轉(zhuǎn)化成電能的方式為原材料，其基本構(gòu)造是 P-N 結(jié)，結(jié)構(gòu)原理如圖 1-4 所示，有一部分光子的能量大于等于半導體的禁帶寬度，由脫原子核的束縛，在半導體中形成電子－空穴對。這些電電荷區(qū)的兩側(cè)，形成電勢差，這就是光生伏特效應(yīng)。當外持續(xù)接受光照的時候，就能不斷的產(chǎn)生電子－空穴對，并流。

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本文編號：2814145