發(fā)布時(shí)間：2022-10-19 10:45

　　隨著化石能源的日益枯竭,太陽(yáng)能的利用備受矚目,尤其是光伏發(fā)電技術(shù)。但由于光伏發(fā)電成本遠(yuǎn)高于常規(guī)發(fā)電成本,其推廣應(yīng)用受到極大的制約。聚光光伏系統(tǒng)被認(rèn)為是降低光伏發(fā)電成本的有效途程之一,其中,復(fù)合拋物面聚光器（Compound Parabolic Concentrator,CPC）因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不需要跟蹤而受到極大的關(guān)注。但考慮到CPC吸收體上光照的不均勻性,拋物面的加工難度較大,本研究提出了將CPC反射面改成多個(gè)平面,形成復(fù)合平面聚光器的設(shè)想,探索作為CPC替代聚光器的復(fù)合平面聚光器的優(yōu)化設(shè)計(jì)及所能達(dá)到的光學(xué)性能。本文首先依據(jù)等接收半角的設(shè)計(jì)原則,從理論上找出復(fù)合平面聚光器（CPC-A）各平面鏡的共同接收半角與平面數(shù)量和CPC結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系,然后,利用光線模擬分析不同的平面鏡數(shù)量（N）所構(gòu)成的CPC-A的光學(xué)效率與投影入射角的關(guān)系,結(jié)合太陽(yáng)幾何學(xué)與水平面月總輻射,對(duì)比分析了CPC-A和CPC光學(xué)性能。研究表明:隨著復(fù)合平面聚光器反射面平面數(shù)量N的增加,其光學(xué)效率越接近于CPC。在兩傾角調(diào)節(jié)運(yùn)行模式下,N=5時(shí)的CPC-A的年采光量可達(dá)到CPC的99%以上;N=2時(shí)CPC-A的年采光量達(dá)到C... 

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
術(shù)語(yǔ)及符號(hào)說(shuō)明
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 我國(guó)能源使用情況
    1.3 太陽(yáng)能的利用
        1.3.1 太陽(yáng)能的光熱利用
        1.3.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電
        1.3.3 太陽(yáng)能光伏光熱綜合利用
    1.4 太陽(yáng)能聚光與CPC研究發(fā)展
        1.4.1 拋物面槽式聚光器
        1.4.2 V型槽聚光器
        1.4.3 碟式聚光器
        1.4.4 塔式聚光器
        1.4.5 菲涅爾透鏡聚光
        1.4.6 復(fù)合拋物面聚光器
    1.5 研究?jī)?nèi)容及目的
    1.6 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 復(fù)合拋物面聚光器
    2.1 CPC聚光原理
    2.2 二次反射模型的CPC光學(xué)效率
    2.3 CPC日采光量的計(jì)算
    2.4 理論計(jì)算與Tracepro模擬分析的對(duì)比
    2.5 本章小結(jié)
第3章 復(fù)合平面聚光器的優(yōu)化設(shè)計(jì)及光學(xué)性能
    3.1 基于等效接收半角原理的復(fù)合平面的設(shè)計(jì)方法
    3.2 復(fù)合平面聚光器的光學(xué)效率
        3.2.1 復(fù)合平面聚光器物理模型的建立
        3.2.2 反射率對(duì)聚光器光學(xué)效率的影響
    3.3 CPC-A與CPC光學(xué)性能對(duì)比
        3.3.1 CPC-A與CPC光學(xué)效率對(duì)比
        3.3.2 CPC-A與CPC的年采光量對(duì)比
    3.4 基于年采光量最大的設(shè)計(jì)原則所設(shè)計(jì)的CPC-A
    3.5 CPC-A與CPC光強(qiáng)分布對(duì)比
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于CPC-A和CPC聚光光伏系統(tǒng)對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)儀器的選擇
        4.1.1 平板型太陽(yáng)能電池組件
        4.1.2 聚光系統(tǒng)
        4.1.3 測(cè)量電路
    4.2 實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 固定負(fù)載下的CPC和CPC-A聚光光伏系統(tǒng)的光伏輸出對(duì)比
        4.2.2 CPC和復(fù)合平面聚光系統(tǒng)東西向放置時(shí)電池特性的對(duì)比分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 論文結(jié)論與展望
    5.1 論文結(jié)論
    5.2 存在的問(wèn)題與展望
        5.2.1 存在的問(wèn)題
        5.2.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]三維CPC太陽(yáng)能聚集特性的數(shù)值模擬[J]. 戴貴龍,夏新林,李德富.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2011(09)
[4]復(fù)合拋物面聚光器（CPC）截短對(duì)其性能的影響[J]. 馬鳴,鄭宏飛,李家春.  太陽(yáng)能. 2011(07)
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[6]基于TracePro軟件的復(fù)合拋物面聚光器光學(xué)性能分析[J]. 孫健.  能源技術(shù). 2010(04)
[7]關(guān)于復(fù)合拋物面聚光器設(shè)計(jì)參數(shù)的研究[J]. 汪飛,隋成華,葉必卿.  光學(xué)儀器. 2010(03)
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博士論文
[1]中國(guó)溫室氣體排放權(quán)交易制度的構(gòu)建與完善[D]. 肖紅蓉.武漢大學(xué) 2010
[2]經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展研究[D]. 蔡平.新疆大學(xué) 2004

碩士論文
[1]我國(guó)太陽(yáng)能的空間分布及地區(qū)開發(fā)利用綜合潛力評(píng)價(jià)[D]. 沈義.蘭州大學(xué) 2014
[2]菲涅爾透鏡及復(fù)合拋物面聚光器的設(shè)計(jì)與研究[D]. 姜磊.吉林大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3693218