太陽能光伏發(fā)電作為一種新能源使用方式正在全球范圍內(nèi)得到廣泛關(guān)注和應(yīng)用,隨著全球光伏新增裝機(jī)容量的快速增長(zhǎng),在使用中如何提高太陽能光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率,是一個(gè)重要且極具價(jià)值的研究方向。據(jù)研究,與固定式光伏發(fā)電相比,如果采用自動(dòng)跟蹤裝置,可使太陽能的接受率提高35%左右,發(fā)電量可提高20%以上,但是太陽跟蹤裝置在實(shí)際應(yīng)用中常以傳統(tǒng)的串聯(lián)結(jié)構(gòu)式為主,受環(huán)境影響大,承載能力及穩(wěn)定性差等問題突出�；诖�,本文提出了一種新型的并聯(lián)機(jī)構(gòu)跟蹤裝置,并設(shè)計(jì)出完整的太陽追蹤系統(tǒng),能夠快速調(diào)節(jié)并對(duì)太陽進(jìn)行有效跟蹤。論文研究的主要結(jié)論如下:（1）根據(jù)天球理論,建立了太陽在地平坐標(biāo)系下的位置模型,采用高精度的Bourges赤緯角算法得出杭州地區(qū)全年的方位角及高度角范圍,并對(duì)方位角進(jìn)行零線修正及公式修正,最后以杭州地區(qū)為例求解出全年跟蹤太陽時(shí)的理想追蹤區(qū)域。（2）根據(jù)單開鏈分析法,綜合出了一類符合追蹤要求的空間2 R（旋轉(zhuǎn)）自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),用螺旋理論對(duì)U-PRU-PUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析,證明了此機(jī)構(gòu)具有2個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度且解耦的特性。通過位置變化矩陣求出并聯(lián)機(jī)構(gòu)的正解及逆解,并用雅克比矩陣分析出機(jī)構(gòu)的奇異位形,經(jīng)邊界搜... 

【文章來源】：浙江理工大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

000-2016年全球光伏新增裝機(jī)容量

作為一種無窮無盡的天然清潔能源，太陽能正逐漸取代煤、石油等這些化石能源而成為新能源之一[2,3]。近幾年，歐洲、美國(guó)等國(guó)家每年有超過 60%的新增發(fā)電裝機(jī)量來自于可再生能源。在 2015 年，全球可再生能源其新增裝機(jī)容量首次超過傳統(tǒng)能源發(fā)電裝機(jī)量，其發(fā)電形式正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化。尤其是在德法等歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家，可再生能源已逐漸成為能源獲取的主要方式，同時(shí)也是這些國(guó)家傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)型、低碳化發(fā)展的重要組成部分。依據(jù) JRC(歐洲聯(lián)合研究中心)對(duì)未來 100 年全球總能源需求和結(jié)構(gòu)性的預(yù)測(cè)，可再生能源在全球能源消耗中所占的比例在不斷上升，預(yù)計(jì)2030 年化石能源的消耗才會(huì)出現(xiàn)下降趨勢(shì)[4]。光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電作為發(fā)電行業(yè)新能源發(fā)電的代表，在國(guó)內(nèi)外引起了眾多學(xué)者的不斷探索及研究，同時(shí)也得到人們廣泛關(guān)注及應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)[5]，在 2002-2014 年間，可再生能源在全球能源消費(fèi)中所占比例從 0.8%達(dá)到了 3.0%，在 2014 年底，可再生能源的發(fā)電量在全球發(fā)電總量占比達(dá)到 6.0%。全球可再生能源投資總額正在受益中國(guó)、日本及美國(guó)等占比較大的光伏發(fā)電市場(chǎng)的迅速崛起，特別是近年來，持續(xù)處在快速增長(zhǎng)時(shí)期，圖 1.1 為近年來全球的光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

容量均達(dá)到全球第一[6]。1.1.2 課題研究意義隨著經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)快速發(fā)展，能源短缺和環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重。近些年，太陽能光伏發(fā)電每年的裝機(jī)容量在急劇上漲，以應(yīng)對(duì)當(dāng)前日益嚴(yán)重的能源危機(jī)和環(huán)境問題，光伏發(fā)電市場(chǎng)在逐漸擴(kuò)大。雖然這些光伏系統(tǒng)都利用太陽能，由于太陽的光線方向在不斷改變，且大部分的太陽能利用裝置以固定式為主，并不能最大化地利用太陽能。因此，針對(duì)太陽能光伏板對(duì)太陽的利用率較低問題，太陽能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)越來越得到重視和發(fā)展[7]。根據(jù)相關(guān)研究表明，在利用太陽能發(fā)電中，同條件下，采用太陽能自動(dòng)跟蹤裝置比固定式的發(fā)電裝置發(fā)電，能使太陽能接受率提高 35%[8,9]；太陽能 PV 板如果朝向控制在能使入射光線和太陽能板之間的入射角達(dá)到最小，則與不使用跟蹤裝置的情況下相比，可使收集到的太陽能量達(dá)到 20%-40%[10,11]。因此，設(shè)計(jì)出實(shí)用經(jīng)濟(jì)的太陽跟蹤裝置是十分必要的，且得到了越來越多的關(guān)注和研究。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)在追日光伏中的應(yīng)用研究[D]. 董慶江.武漢紡織大學(xué) 2016
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[3]高精度碟式太陽能聚光器跟蹤控制研究[D]. 彭長(zhǎng)清.湖南科技大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3492378