隨著化石能源的日益枯竭,太陽能的利用備受矚目,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)計及所能達到的光學(xué)性能。本文首先依據(jù)等接收半角的設(shè)計原則,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)合太陽幾何學(xué)與水平面月總輻射,對比分析了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)運行模式下,N=5時的CPC-A的年采光量可達到CPC的99%以上;N=2時CPC-A的年采光量達到C... 

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
術(shù)語及符號說明
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 我國能源使用情況
    1.3 太陽能的利用
        1.3.1 太陽能的光熱利用
        1.3.2 太陽能光伏發(fā)電
        1.3.3 太陽能光伏光熱綜合利用
    1.4 太陽能聚光與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 研究內(nèi)容及目的
    1.6 論文的創(chuàng)新點
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日采光量的計算
    2.4 理論計算與Tracepro模擬分析的對比
    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 反射率對聚光器光學(xué)效率的影響
    3.3 CPC-A與CPC光學(xué)性能對比
        3.3.1 CPC-A與CPC光學(xué)效率對比
        3.3.2 CPC-A與CPC的年采光量對比
    3.4 基于年采光量最大的設(shè)計原則所設(shè)計的CPC-A
    3.5 CPC-A與CPC光強分布對比
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于CPC-A和CPC聚光光伏系統(tǒng)對比實驗研究
    4.1 實驗儀器的選擇
        4.1.1 平板型太陽能電池組件
        4.1.2 聚光系統(tǒng)
        4.1.3 測量電路
    4.2 實驗
        4.2.1 固定負(fù)載下的CPC和CPC-A聚光光伏系統(tǒng)的光伏輸出對比
        4.2.2 CPC和復(fù)合平面聚光系統(tǒng)東西向放置時電池特性的對比分析
    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 存在的問題與展望
        5.2.1 存在的問題
        5.2.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]中國溫室氣體排放權(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]我國太陽能的空間分布及地區(qū)開發(fā)利用綜合潛力評價[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)計與研究[D]. 姜磊.吉林大學(xué) 2011



本文編號：3693218