在能源和環(huán)境的雙重壓力下,世界各國越來越重視清潔可再生能源的開發(fā)和利用。太陽能無疑是清潔可再生能源的典型代表,具有資源豐富、清潔無污染的優(yōu)勢,近年來得到廣泛的開發(fā)和應(yīng)用。但是太陽能受外界環(huán)境影響較大,具有間斷性和不穩(wěn)定性,由此本文設(shè)計了基于光伏電池和固體氧化物燃料電池聯(lián)合的供能系統(tǒng)。固體氧化物燃料電池是一種效率高、可利用多種清潔燃料、零污染物排放的高溫清潔電池。二者聯(lián)合的分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)可以充分利用固體氧化物燃料電池產(chǎn)生的高溫廢氣,大大提高了整個系統(tǒng)的能源利用效率。聯(lián)供系統(tǒng)對于緩解能源危機和減少環(huán)境污染具有重要意義。當(dāng)前我國在光伏/燃料電池聯(lián)合供能方面的研究技術(shù)尚不成熟,對冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的研究也較少。相對而言,國外在這方面的研究比較領(lǐng)先,本文通過對國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀,進(jìn)行了基于光伏電池和固體氧化物燃料電池的分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的深入研究。本文設(shè)計的系統(tǒng)主要包括光伏陣列、固體氧化物燃料電池、溴化鋰制冷機、換熱器、電解槽、活性炭儲氫罐、功率轉(zhuǎn)換裝置等。聯(lián)供系統(tǒng)的工作原理是：電能由光伏陣列和固體氧化物燃料電池按照相應(yīng)的控制規(guī)律聯(lián)合供應(yīng)；熱能由換熱器通過固體氧化物燃料電池的高溫廢氣換熱提... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．３?ＰＶ／ＳＯＦＣ聯(lián)供系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖??光伏陣列產(chǎn)生的是直流電，為了提高光伏陣列的光電轉(zhuǎn)換效率，加入最大功??率跟蹤裝置保證光伏電池工作在最大功率點附近Ｐ０１；功率控制裝置通過所需冷??

利用這一效應(yīng)可實現(xiàn)發(fā)電，并將最基礎(chǔ)的發(fā)電單元稱為光伏電池（ＰＶ?ｃｅｌｌ）。??光伏電池是利用太陽能，直接將光能轉(zhuǎn)化為直流電流的裝置，其典型結(jié)構(gòu)是由珪??等半導(dǎo)體材料制成的Ｐ－Ｎ結(jié)，非常類似于一個二極管，如圖３．１所示。其中，??Ｎ極是滲入磯等多電子元素帶負(fù)電的陰極，Ｐ極是慘入棚等少電子元素的帶正電??的陽極，二者的接觸面即Ｐ－Ｎ結(jié)，Ｐ－Ｎ結(jié)內(nèi)部會形成由負(fù)極指向正極的內(nèi)電場。??光子??．?＾?珊極接觸??＼?１??．口?Ｉ￣Ｉ?ｍ?Ｉ￣￣Ｉ?口而＇??Ｐ－Ｎ?結(jié)?￣￣￣?￣?￣?￣??＾?陰極??陽極??金屬底座?￣￣０?＋??圖３．?１光伏電池的工作原理示意圖??有陽光照射時，陰極的電子吸收光子能量被激發(fā)，在Ｐ－Ｎ結(jié)內(nèi)部電場的作??用下，空穴由陰極流向陽極，電子由陽極流向陰極，如果外部的電路用導(dǎo)線接通??后，就會形成電流，送就是光伏效應(yīng)ＰＳｊ。??單個的光伏電池產(chǎn)生電壓很小，大約化５Ｖ左右，且輸出電壓值與光照強度、??環(huán)境溫度密切相關(guān)。為滿足實際應(yīng)用中的大電壓要求，通常使用光伏陣列，由若??干個光伏電池通過一定的串并聯(lián)形式構(gòu)成。??１３??

５表示的是光照強度，表示的是短路電流，■Ｋ）。表示的是開路電壓，??。和Ｃ２表示的是修正系數(shù)，表示的是參考光照強度，表示的是參考溫度。??根據(jù)Ｗ上的數(shù)學(xué)模型，建立光伏電池的Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型如圖３．３所示，模型參??數(shù)設(shè)置如下：１＾。５?＝?２１．５Ｆ；?Ｊｓｃｓ?＝?２．５／１；／ｍｓ?＝?２．３３／１?；咕５?＝?１７．２１＾；?ａ?＝?０．００２５＾４／。。??６?＝?０．００２８８１／；巧ｓ?＝?０．００已Ｑ；?ｆａｉｒ?＝?２０。。／ｃ?＝?０．３°Ｃ？ｎ２／Ｗ。??Ｂ???？?ｎ——ｒ＾〇ｌ——?Ｉ?．?ｒ＾Ｏ－＾?＾??Ｑ￣￣＊?？?Ｌｈ〇—Ｊ＝＾—??悶?Ｑ??￡１＂??？?＇?■??＠???圖３．３光伏電池的Ｓｉｍ山ｉｎｋ仿真圖??１５??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]光伏電池工程數(shù)學(xué)模型的比較研究[J]. 萬曉鳳,張燕飛,余運俊,康利平.  計算機仿真. 2014(03)
[2]數(shù)據(jù)中心冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的運行模式分析及優(yōu)化[J]. 都治強,任華華.  中國住宅設(shè)施. 2014(02)
[3]光伏系統(tǒng)典型MPPT控制方法比較研究[J]. 尤一龍,黃克亞,尤鳳翔.  黑龍江科技信息. 2013(20)
[4]基于MATLAB/Simulink的光伏模糊最大功率點跟蹤控制的研究[J]. 胡德安,韓新峰,彭莉萍,李利翔,張萬年.  工業(yè)控制計算機. 2013(05)
[5]新型TEM發(fā)射裝置所用整流逆變電路仿真研究[J]. 關(guān)宇晨,王少奎,馮思佳,姜宏達(dá).  系統(tǒng)仿真技術(shù). 2013(02)
[6]新能源技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用[J]. 謝言許.  才智. 2013(11)
[7]采用混合儲能裝置的獨立光伏系統(tǒng)研究[J]. 易芳,易靈芝,杜小娟.  電源技術(shù). 2013(03)
[8]模糊PID控制在光伏發(fā)電MPPT中的應(yīng)用[J]. 黃克亞.  計算機仿真. 2013(03)
[9]基于MATLAB微型風(fēng)電網(wǎng)的建模和仿真研究[J]. 沈正元,初翠平.  黑龍江電力. 2013(01)
[10]光伏電池的建模與仿真研究[J]. 司傳濤,楊藝云.  廣西電力. 2012(06)

博士論文
[1]基于燃?xì)廨啓C/燃料電池聯(lián)合發(fā)電的分布式發(fā)電系統(tǒng)建模仿真研究[D]. 施浩波.中國電力科學(xué)研究院 2011
[2]促進(jìn)可再生能源發(fā)展的財稅政策研究[D]. 栗寶卿.財政部財政科學(xué)研究所 2010
[3]SOFC固體氧化物燃料電池分布式發(fā)電系統(tǒng)仿真及其潮流計算[D]. 劉楊華.湖南大學(xué) 2010
[4]太陽能雙效溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)的性能研究[D]. 韓崇巍.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[5]光伏燃料電池混合發(fā)電系統(tǒng)控制設(shè)計與仿真研究[D]. 史君海.上海交通大學(xué) 2008
[6]獨立的太陽能燃料電池聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制設(shè)計與仿真研究[D]. 李煒.上海交通大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于PV/SOFC混合發(fā)電系統(tǒng)的建模及性能仿真研究[D]. 郭偉.山東大學(xué) 2014
[2]含燃料、光伏電池的微網(wǎng)建模及控制研究[D]. 李鵬程.新疆大學(xué) 2013
[3]單相光伏離網(wǎng)逆變器研究[D]. 王英衢.安徽大學(xué) 2013
[4]一類純遲延系統(tǒng)的模糊控制系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用研究[D]. 郄力博.華北電力大學(xué) 2012
[5]燃料電池發(fā)電系統(tǒng)仿真與并聯(lián)控制策略研究[D]. 侯云飛.武漢理工大學(xué) 2012
[6]太陽能光伏—燃料電池聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的研究[D]. 肖靜靜.河北工程大學(xué) 2011
[7]連退爐快冷段通帶換熱模式尋優(yōu)[D]. 蔡廷輝.東北大學(xué) 2010
[8]考慮電壓穩(wěn)定的分布式發(fā)電最優(yōu)配置[D]. 曾順意.湖南大學(xué) 2010
[9]PV-SOFC聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)建模及能量管理的研究[D]. 周文.華中科技大學(xué) 2009
[10]系統(tǒng)故障條件下分布式電源孤島運行的研究[D]. 余娟.合肥工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號：3212119