太陽能小屋的設(shè)計數(shù)學(xué)建模-資料下載頁
2025-04-07 02:26本頁面
【正文】 90%折算，電量3．25年后按80%折算, 電量4. 35年發(fā)電總量：分割：篩選： 以上述優(yōu)化可得：電池：5塊B2，20塊 C7。逆變器：SN5。只允許相同型號的光伏組件進行串聯(lián)。多個光伏組件串聯(lián)后可以再進行并聯(lián)，并聯(lián)的光伏組件端電壓相差不應(yīng)超過10%。一串或多串（相同電壓、功率）組件通過并聯(lián)即形成“分組陣列”，該“分組陣列”的總功率（W）為所有組件功率的總和，所以可以有如下選擇：SN5電池組件C7電池組件C7電池組件C7電池組件C7電池組件C7電池組件C7電池組件C7電池組件C7電池組件C7電池組件C7電池組件C7電池組件C7電池組件C7電池組件C7電池組件C7電池組件C7電池組件C7電池組件C7電池組件C7電池組件C7逆變器SN5電池組件B2電池組件B2電池組件B2電池組件B2電池組件B2（1）計算該墻面一年產(chǎn)生的功率（SN為逆變效率）及 （2）計算35年發(fā)電總量：1．光伏組件在0～10年效率按100%，電量2．10～25年按照90%折算，電量3．25年后按80%折算, 電量4. 35年發(fā)電總量：太陽光伏電池的年發(fā)電量不但與輻射能量有關(guān)，而且與日照時數(shù)有關(guān)。但是，氣象臺站給出的實測日照時數(shù)是不同輻射強度下累加值，而光伏電池陣列輸出功率——，光伏電池溫度25℃，日照強度1000W/m2條件下的測試結(jié)果。因此，要把年實測日照時數(shù)換算成年峰值日照時數(shù)。太陽能光伏電池陣列的總功率是由輻射參數(shù)和負裁確定的。但是，實際輸出功率還與陣列表面的灰塵及長期使用后性能的衰減系數(shù)f、蓄電池庫侖效率ηb及逆變器的效率ηi有關(guān)。在綜合考慮上面因素的情況下，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的年發(fā)電量為： （）式中：附錄光伏發(fā)電系統(tǒng)的總投資為： （）式中：附錄光伏發(fā)電系統(tǒng)的單位（電量）運行費用： （）式中：附錄 （）式中：附錄由方程（）表明，單位供電成本是一項重要的技術(shù)經(jīng)濟分析指標(biāo)，與光伏電池的價格、系統(tǒng)效率和輻射條件有關(guān)。它綜臺反映了各項主要因素對供電成本的影響，而且，也考慮了資金的時間因素。顯然，單位供電成本越小，經(jīng)濟效益則越好。而且，可與火電、水電、風(fēng)電及柴油發(fā)電系統(tǒng)相比較，分折不同供電系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，評價其經(jīng)濟性。由方程（）所計算繪制的一組曲線見圖61。由圖中曲線可知，太陽能發(fā)電系統(tǒng)價格越高，年峰值日照時數(shù)越少則供電成本越高。供電成本與太陽能發(fā)電系統(tǒng)價格、氣象條件的關(guān)系模型二太陽能電池組件及方陣的設(shè)計方法 太陽能電池組件的設(shè)計原則是要滿足平均天氣條件（太陽輻射量）下負載每日用電量的需求，也就是說太陽能電池組件的全年發(fā)電量要等于負載全年用電量。4） 根據(jù)各種數(shù)據(jù)直接計算出太陽能電池組件或方陣的功率，根據(jù)計算結(jié)果選配或定制相應(yīng)功率的電池組件，進而得到電池組件的外形尺寸和安裝尺寸；另一種方法是選定尺寸符合要求的電池組件，根據(jù)該組件峰值功率、峰值工作電流和日發(fā)電量等數(shù)據(jù)，結(jié)合各種數(shù)據(jù)進行設(shè)計計算，在計算中確定電池組件的串、并聯(lián)數(shù)及總功率。5） 基本計算方法：電池組件的并聯(lián)數(shù)＝負載日平均用電量(Ah)/組件日平均發(fā)電量（Ah）其中，組件日平均發(fā)電量＝組件峰值工作電流（A）峰值日照時數(shù)（h）電池組件的串聯(lián)數(shù)＝系統(tǒng)工作電壓（V）／組件峰值工作電壓（V）電池組件（方陣）總功率（W）＝組建并聯(lián)數(shù)組件串聯(lián)數(shù)選定組件峰值輸出功率（W）A設(shè)計時要考慮造成組件功率衰降的各種因素按10％的損耗，交流逆變器轉(zhuǎn)換效率的損失也按10％計算。B蓄電池充電損耗5％～10％6） 實用計算公式：電池組件的并聯(lián)數(shù)＝負載日平均用電量（Ah）／組件日平均發(fā)電量（Ah）逆變器效率系數(shù)電池組件的串聯(lián)數(shù)＝系統(tǒng)工作電壓（V）／組件峰值工作電壓（V）電池組件（方陣）總功率（W）＝組件并聯(lián)數(shù)組件串聯(lián)數(shù)選定組件的峰值輸出功率（W）模型的評價優(yōu)點：本次模型的建立對太陽能的具體數(shù)據(jù)進行了細致的分析，并求出了太陽能的發(fā)電能力，計算出了35年內(nèi)太陽能電池板的發(fā)電量。缺點：由于作者的能力有限，未能對本次建模的其他問題進行全面的分析。對此感到非常遺憾。參考文獻《復(fù)雜地形條件下的太陽資源輻射計算方法研究》 何洪林、于貴瑞、牛棟(中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所 ,北京)；《相對于斜面的太陽位置計算第二講》 王炳忠；《太陽能光伏發(fā)電工程實用技術(shù)》 謝建 馬勇剛 化工出版社《建筑太陽能光伏系統(tǒng)設(shè)計與安裝》 中國建筑便準(zhǔn)設(shè)計研究院《太陽能建筑一體化技術(shù)與應(yīng)用》 楊洪興 周偉 中國建筑工業(yè)出版社《傾斜面上直射輻射計算方法的探討》 程艷斌、何官興、唐潤生(云南師范大學(xué)太陽能研究所,云南 昆明)12012高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽B題附錄Hy——年有效發(fā)電量（／年）；W——太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)總的峰值功率（Wp）；n——有效使用年限（年），n =20年；ηb——蓄電池庫侖效率，ηb＝～；ηi——逆變器的效率，ηi = ～；f——衰減及灰塵等性能參數(shù)衰減系數(shù)，f = ～；η——太陽能陣列輸出的峰瓦功率轉(zhuǎn)換成交流功率的總效率；η≈～；DT(y)——年峰值日照時數(shù)（h／年）。W——光伏電池陣列的峰值功率(Wp)；C0——光伏電池每蜂瓦價格（元／Wp）；A1——蓄電池相對于光伏電池陣列的投資系數(shù)，A1=～；A2——控制器、逆變器相對于光伏電池陣列的投資系數(shù)，A2=～；A3——支架、電纜等輔助設(shè)施相對于光伏電池陣列的投資系數(shù)，A3=～；A4——其它費用（施工、運輸?shù)龋┫鄬τ诠夥姵仃嚵械耐顿Y系數(shù)，A4=～；A——光伏電池陣列以外的總投資系數(shù)，A=A1+A2+A3+A4，A=～。OM——光伏發(fā)電系統(tǒng)的單位（電量）運行費用，元／；α——相對于光伏電池陣列的運行費用系數(shù)，α≈～。為了便于與常規(guī)能源及其它能源進行對比，將發(fā)電成本用相對于光伏發(fā)電系統(tǒng)年等值費用的單位（電量）供電成本來表示，其關(guān)系式為：E——單位（電量）供電成本，元／；F——每年固定的分擔(dān)費率；，i為貼現(xiàn)率，i = 5～12。
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