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摘 要:太阳能光伏发电是利用太阳能电池这种半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能,并使之转换成电能的直接发电方式。开发利用太阳能这种可再生的清洁能源发电是解决能源短缺、保护环境的重要
途径。本文概述了太阳能光伏发电技术的研究情况,根据传热学及相关知识建立数学模型,并运用Lab2VIEW软件对该系统进行动态模拟与仿真。
关键词:太阳能;光伏发电;数学计算模型;模拟
王默晗
(山东科技大学机电学院热能与动力工程系,山东青岛266510)
本文运用LabVIEW软件模拟仿真太阳能光伏发电系统运行过程,从而实现对真实太阳能光伏发电系统运行状态和变化规律的综合评价与预测。
1 国内外太阳能光伏发电的发展状况
利用太阳能发电技术早在1839 年就被法国科学家亨利·贝克海勒发明。第一个光伏电池于1954年制成,而后航天工业在研制卫星时应用光电池,1974 年发生石油危机时利用太阳能发电这一技术被推广。美国于2001 年推出“太阳能路灯计划”,旨在让美国一部分城市的路灯都改为由太阳能供电,根据计划每盏路灯每年可节电800kWh。日本也正在实施太阳能“7 万套工程计划”。我国从1958 年开始研制光伏电池,1971 年首次成功地应用于我国发射的第二颗卫星上,1980 年以后我国的光伏电池产业有所突破。据报道,从1999 年开始世界银行全
球环境基金的2500 万美元增款的5 年光伏计划5年内将在西北地区推广10MW用户光伏系统。
2 太阳能资源的特点
太阳能作为一种可再生能源,是一种清洁能源。太阳能资源具有它独特的特点是: (1) 数量巨大,每年到达地球表面的太阳辐射能约为130 万t 标准煤; (2) 时间长久,据估计至少能维持10 亿年; (3) 利用时不需要开采和挖掘; ⑷清洁安全,不污染环境。我国处于北半球欧亚大陆东部,幅员辽阔,特别是我国中西部的内蒙、甘肃、宁夏等地区太阳能资源的分布属于Ⅰ、Ⅱ类地区,太阳能资源十分丰富。但是这些偏远地区的常规电能比较缺乏,因此可以充
分利用太阳能资源采用光伏发电技术获得电能.
3 太阳能光伏发电系统的数学模型
311 倾斜面上太阳辐射强度的计算模型
太阳辐射到大地的太阳能辐射强度包括散射辐射强度和直接辐射强度。另外太阳辐射能量的获得受很多因素的影响,例如大气透明度、大气质量、太阳时角、地理纬度、入射角度、地面的反射率以及季节的影响
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途径。本文概述了太阳能光伏发电技术的研究情况,根据传热学及相关知识建立数学模型,并运用Lab2VIEW软件对该系统进行动态模拟与仿真。
关键词:太阳能;光伏发电;数学计算模型;模拟
王默晗
(山东科技大学机电学院热能与动力工程系,山东青岛266510)
本文运用LabVIEW软件模拟仿真太阳能光伏发电系统运行过程,从而实现对真实太阳能光伏发电系统运行状态和变化规律的综合评价与预测。
1 国内外太阳能光伏发电的发展状况
利用太阳能发电技术早在1839 年就被法国科学家亨利·贝克海勒发明。第一个光伏电池于1954年制成,而后航天工业在研制卫星时应用光电池,1974 年发生石油危机时利用太阳能发电这一技术被推广。美国于2001 年推出“太阳能路灯计划”,旨在让美国一部分城市的路灯都改为由太阳能供电,根据计划每盏路灯每年可节电800kWh。日本也正在实施太阳能“7 万套工程计划”。我国从1958 年开始研制光伏电池,1971 年首次成功地应用于我国发射的第二颗卫星上,1980 年以后我国的光伏电池产业有所突破。据报道,从1999 年开始世界银行全
球环境基金的2500 万美元增款的5 年光伏计划5年内将在西北地区推广10MW用户光伏系统。
2 太阳能资源的特点
太阳能作为一种可再生能源,是一种清洁能源。太阳能资源具有它独特的特点是: (1) 数量巨大,每年到达地球表面的太阳辐射能约为130 万t 标准煤; (2) 时间长久,据估计至少能维持10 亿年; (3) 利用时不需要开采和挖掘; ⑷清洁安全,不污染环境。我国处于北半球欧亚大陆东部,幅员辽阔,特别是我国中西部的内蒙、甘肃、宁夏等地区太阳能资源的分布属于Ⅰ、Ⅱ类地区,太阳能资源十分丰富。但是这些偏远地区的常规电能比较缺乏,因此可以充
分利用太阳能资源采用光伏发电技术获得电能.
3 太阳能光伏发电系统的数学模型
311 倾斜面上太阳辐射强度的计算模型
太阳辐射到大地的太阳能辐射强度包括散射辐射强度和直接辐射强度。另外太阳辐射能量的获得受很多因素的影响,例如大气透明度、大气质量、太阳时角、地理纬度、入射角度、地面的反射率以及季节的影响