李教授—太陽能光伏發(fā)電(已修改)
2025-05-11 12:11 本頁面
【正文】 太陽能發(fā)電簡介 二 00九年四月 河南省科學院能源研究所 一、 太陽光伏發(fā)電的現(xiàn)狀 光伏發(fā)電的應用正由邊遠地區(qū)和特殊應用向電網(wǎng)電源發(fā)展 由補充能源向代替能源轉變 光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理及構成 光伏系統(tǒng)光伏電池陣列，充放電控制器、逆變器等電子設備和儲能蓄電池（離網(wǎng)系統(tǒng)）三部分組成。 光伏系統(tǒng)發(fā)電原理：由光伏電池將太陽的輻射能轉化為電能，通過控制器保護蓄電池充放電、再由逆變器將符合要求交流電提供給用戶負載。 離網(wǎng)光伏系統(tǒng)結構原理圖 交流負載 圖 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)結構原理圖 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能光伏陣列，控制器逆變 器和交流配電設備組成。系統(tǒng)結構原理如下圖所示 太陽能發(fā)電并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)：由太陽能電池把光能轉化為電能，通過并網(wǎng)逆變器逆變?yōu)闈M足電網(wǎng)要求的電壓，一部分用戶自用，多余部分電能送上電網(wǎng)。電力公司將依據(jù)售電電能表記錄的數(shù)值支付給用戶相應的費用。在夜晚或陰雨天氣發(fā)電量較少，用戶消費電能不足時可購買電網(wǎng)的電補充。 二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設計 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計分軟件設計和硬件設計。 三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設計基礎 設計原則 1）、性價比高 2）、充分利用自然條件 3）、安全可靠 太陽輻射資料收集處理 1）、太陽能資源分布 ① 河南地區(qū)年太陽能總輻射 量約為 50165852 MJ/ m2。 日累計太陽輻射量： 11~16 MJ/ m2 2）、太陽輻射資料處理計算 ? 首先中國氣象中心記錄氣象情況是按小時或天記錄，每年的太陽輻射量不能代表正真的太陽輻射量情況，需要選取一個時間段對太陽輻射資料進行處理 ?其次太陽能電池安裝和水平面最佳傾角等于當?shù)氐木暥?，由于氣象資料給出的是水平面的太陽輻照量，在設計時必須把水平面的太陽輻射總輻輻射量轉換成等于太陽電池安裝傾角面上的太陽輻射總輻輻射量。 ?斜面上的月平均日太陽輻射總輻射量 Iθ由三部分組成： ? Iθ=IDθ +Idθ+IRθ （ W/m2 ） ?IDθ 、 Idθ 、 IRθ分別代表月平均日傾斜面太陽直接輻照量 ；散射輻照量、地面反射輻照量 ?1） 月平均日傾斜面太陽直接輻照量 IDθ ? IDθ =Rb . IDH (W/㎡ ) 斜面上直接輻射照度應按時計算，設 Rb=斜面上的直接輻射 /水平面上的直接輻射照度，計算公式為： Rb =cosθT /cosθZ θT和 θZ分別為斜面和水平面太陽直接輻射的入射角，入射角的計算公式如下 : COSθ =sinδ sinФ cosSsinδ cosФ sinScosγ s+cosδ cosФ cosScosω +cosδ sinФ sinScosγ Scosω +cosδ sinSsinγ Ssinω θ入射角；太陽入射光線和表面法線之間的夾角； γ表面方位角；指傾斜表面法線水平面上的投影與南北方向線的夾角 s傾斜平面的傾斜角；指傾斜平面與水平面之間的夾角。垂直 s= 90176。 ，水平面 s= 0176。 δ赤緯角；地球中心與太陽中心的連線與地球赤道平面的夾角 ω時角；正午時角為零，每一小時對應的時角為 15℃ ,上午為正，下午為負 φ當?shù)氐乩砭暥?. 2）、 月平均日傾斜面太陽散射輻照量 Idθ 認為太陽散射輻射均勻分布，計算公式： Idθ=IdH(1+cosS)/2 W/㎡ Idθ傾斜面上的散射輻射照度 IdH水平面上的散射輻射照度 S傾斜面傾角 3）、 月平均日傾斜面
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