太阳能发电技术论文太阳能发电原理论文
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南昌航空大学题目太阳能并网光伏发电系统专业光伏材料及应用学生姓名准考证号指导教师光伏发电并网控制技术设计摘要随着化石能源消耗的不断增长,世界性的能源危机和环境问题已经日益突出。
在绿色可再生能源中,太阳能凭借其存储量无限、清洁安全以及易于获取等独特优点而受到了世界各国科研领域的普遍关注,太阳能光伏发电技术的应用更是普遍关注的焦点。
所以,迫切需要对新的能源进行开发和研究。
而太阳能的利用近年来已经逐渐成为新能源领域中开发利用水平高,应用较广泛的能源,尤其在远离电网的偏远地区应用更为广泛。
本文主要对光伏并网发电系统作了分析和研究。
论文首先介绍了太阳能发电的意义以及光伏并网发电在国内外的应用现状。
其次,对太阳能发电系统的特性和基本原理分别做了具体分析,并对系统各组成部分的功能进行了详细的介绍。
接着,对光伏并网中最重要部分——逆变器进行研究。
再次,提出光伏并网发电系统的设计方案。
最后,对光伏并网发电系统的硬件进行设计。
并网光伏发电充分发挥了新能源的优势,可以缓解能源紧张问题,是太阳能规模化发展的必然方向。
我国政府高度重视光伏并网发电,并逐步推广"屋顶计划",太阳能并网发电正在由补充能源向新能源方向迈进。
关键词:能源;太阳能;光伏并网;逆变器目录第一章太阳能光伏产业绪论 (1)1.1 光伏发电的意义 (1)1.2 光伏并网发电 (1)第二章太阳能光伏发电系统 (5)2.1 太阳能光伏发电简介 (5)2.2 太阳能光伏发电系统的类别 (5)2.3 太阳能光伏发电系统的发电方式 (6)2.4 影响太阳能光伏发电的主要因素 (7)第三章并网太阳能光伏发电系统组成 (10)3.1 并网光伏系统的组成和原理 (10)3.2 光伏电池的分类及主要参数 (11)3.3 光伏控制器性能及技术参数 (13)3.4 光伏逆变器性能及技术参数 (15)第四章发展与展望.............................................................................................. 错误!未定义书签。
中南大学《新能源概论》期末论文学院:________专业:________班级:________姓名:________学号:________摘要随着煤炭、石油和天然气等化石燃料迅速消耗,以及由此带来的能源危机与环染日益加剧,近年来世界各国都在积极寻找和开发新的、清洁、安全可靠的可再生能源。
太阳能具有取之不尽、用之不竭和清洁安全等特点,是理想的可再生能源。
20世纪70年代后,太阳能光伏发电在世界范围内受到高度重视并取得了长足进展。
太阳能光伏发电技术作为太阳能利用的一个重要组成部分,并被认为是二十一世纪最具发展潜力的一种发电方式。
太阳能光伏发电系统的研究对于缓解能源危机、减少环境污染以及减小温室效应具有重要的意义。
太阳能是最普遍的自然资源,也是取之不尽可再生资源。
为了解决边远的农牧地区、偏僻的山区、孤立等的岛屿地方人们的日常生活、生产用电的需要、改善人们的生活水平,进行了离网型(独立)家用光伏发电系统的设计。
根据当地的气象、环境状况及具体用电情况,给出了系统的设计方法及施工要求,包括控制器、蓄电池组组件、逆变器、离网型太阳能系统的设计等。
安装运行以来,系统工作稳定正常,验证了这集的合理性、正确性。
关键字:太阳能光伏发电系统;最大功率点跟踪;离网光伏发电。
1.绪论1.1 世界能源结构和发展新能源的背景自人类社会诞生以来,能源一直是人类生存和发展的重要物质基础。
随着社会的发展,能源在社会发展中的重要性越来越突出,尤其是近年来各国日益呈现出来的能源危机问题,更加明显地把能源置于社会发展的首要地位。
根据《BP世界能源统2005》的统计数据,以目前的开采速度计算,全球石油储量可供生产40多年,天然气和煤炭则分别可以供应67年和164年。
而我国的能源资源储量情况更是危机逼人,按2000年底的统计,探明可开发能源总储量约占世界总量的10.1%。
我国能源剩余可开采总储量的结构为:原煤占58.8%,原油占3.4%,天然气占1.3%,水资源占36.5%。
太阳能发电毕业论文太阳能发电毕业论文随着环境保护意识的增强和对可再生能源需求的不断增加,太阳能发电作为一种清洁、可持续的能源形式,受到了广泛关注。
本篇论文将探讨太阳能发电的原理和应用,以及其在环境保护和可持续发展方面的重要性。
一、太阳能发电的原理太阳能发电是利用太阳辐射能转化为电能的过程。
太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池板、电池组、逆变器和电网组成。
当太阳光照射到太阳能电池板上时,太阳能电池板中的半导体材料会吸收光子能量,将其转化为电子能量。
这些电子通过电池组的导线传输到逆变器,逆变器将直流电转化为交流电,然后接入电网供电。
二、太阳能发电的应用太阳能发电广泛应用于家庭和工业领域。
在家庭中,太阳能发电系统可以安装在屋顶上,通过吸收太阳能转化为电能,为家庭供电。
这不仅可以减少家庭的用电成本,还可以降低对传统能源的依赖,减少对环境的污染。
在工业领域,太阳能发电系统可以安装在大型建筑物或工厂的屋顶上,为生产设备和照明系统供电,降低企业的能源消耗和运营成本。
三、太阳能发电的环境保护意义太阳能发电是一种零排放的能源形式,对环境没有污染。
相比传统的化石燃料发电方式,太阳能发电不会产生二氧化碳等温室气体,不会加剧全球变暖的问题。
此外,太阳能发电也不会产生噪音和振动,对周围环境和人类健康没有负面影响。
因此,推广太阳能发电可以有效减少空气和水资源污染,保护生态环境。
四、太阳能发电的可持续发展太阳能是一种可再生的能源形式,太阳每天都会升起,提供源源不断的能量。
相比之下,传统的能源资源如煤炭和石油是有限的,随着时间的推移,其开采和使用将越来越困难和昂贵。
太阳能发电可以有效解决能源短缺和能源安全问题,为社会的可持续发展提供可靠的能源保障。
五、太阳能发电的挑战和前景虽然太阳能发电具有很多优势,但也面临一些挑战。
首先,太阳能发电系统的成本相对较高,需要投入大量的资金和技术支持。
其次,太阳能发电的效率还有待提高,目前太阳能电池板的转换效率还不够高。
太阳能光伏发电技术论文现如今,太阳能源发电技术的产生是由于电力能源的紧缺。
下面是店铺整理的太阳能发电技术论文,希望能对大家有所帮助!太阳能发电技术论文篇一:《浅谈太阳能热发电技术》【摘要】本文作者围绕着太阳能热发电技术,分别介绍了单轴跟踪技术和双轴跟踪技术,分析了太阳能热发电技术的各种配套技术的发展趋势,最后就其应用趋势谈了一些自己的看法。
【关键词】太阳能;热发电技术;碟式系统引言太阳能热发电是指将太阳光聚集并将其转化为工作流体的高,温热能,然后通过常规的热机或其它发电技术将其转换成电能的技术。
经过30多年的研究和实际运行经验积累,目前太阳能热发电的技术取得了重大进展和突破,电站关键设备的成本也有较大幅度的下降。
太阳能热发电技术可以分为中高温发电和低温发电。
经过几十年的研究发展,中高温发电技术更为成熟,该技术需通过跟踪聚焦来获取所需高温,按照跟踪方式的不同又分为单轴系统和双轴系统。
1 单轴跟踪技术这一技术系统的结构特点是反射镜属于狭长型,仅绕一个轴转动跟踪,使阳光聚焦于线形吸收器上。
1.1 抛物槽式系统1984 年美国南佛罗里达州建立的第一个太阳能发电系统(SEGS),采用单轴抛物槽式反射器,转轴按南北方向放置(夏季聚焦的偏差较大),聚光比在19∶1 到26∶1 之间。
吸收器表面采用铬金选择性涂层和金属陶瓷涂层,而后者比前者具有更好的性能,工作温度可达391 ℃,用天然气对蒸汽进行过热。
这种太阳能-化石燃料的组合式系统较以往的发电技术具有更好的经济性,并能满足峰值负荷的需求。
但由于没有环境津贴的实质性补助,该系统由于成本高而缺乏市场竞争力。
1.2 线形菲涅尔反射器系统(LFR)这是不同于槽式系统的另一种单轴跟踪技术。
系统的吸收器固定在镜面上方的空间,反射器由许多长条形镜面组成,反射光束会聚在置于高处的长形塔式接收器上,接收器随反射器转轴平行移动。
无论就目前还是从长远来看,CLFR 和Solarmundo 都比槽式系统的发电成本低。
太阳能电池原理范文太阳能电池是一种将太阳光能转化为电能的装置。
它是一种半导体器件,根据光伏效应原理工作。
在晴朗的阳光下,太阳光照射到太阳能电池表面,产生电子与空穴对。
通过合适的导线和电路布置,可以将产生的直流电能转化为有用的电能。
太阳能电池的基本结构通常是由两个半导体层构成,其中一个层被掺杂为p型,另一个层被掺杂为n型。
半导体的掺杂可以通过在原始材料中添加杂质元素来实现。
掺杂后的半导体中将产生多数载流子和少数载流子。
以p型层为例,它有许多绝缘层的正空穴,以及从n层移动过来的负电子。
当太阳能照射到太阳能电池的表面时,光子与半导体原子发生相互作用。
如果光子的能量大于半导体材料对能量吸收的门槛,光子将被吸收,将其能量传给被吸收的电子。
被激发的电子获得足够的能量以克服能带间隙并跃迁到导带。
这个过程使得原来的电子能带上留下空穴,从而产生一个电子-空穴对。
由于p型层具有许多正空穴,而n型层具有许多自由电子,新产生的电子和空穴将被电场力推到不同的区域,形成势差。
这个势差会引起电流的流动。
若将正极与p型层连接,负极与n型层连接,并将电路与电池连接,电流就会开始流动。
在太阳能电池中,不同的材料用于构成p型和n型层。
常用的材料包括硅、硒化铟、硫化镉等。
其中,硅是最广泛使用的材料,因为它具有稳定性好、物理性质可控且成本低廉等优点。
为了提高太阳能电池的效率,科学家和工程师们致力于改进太阳能电池的设计和制造工艺。
一种改善效率的方法是通过将多个太阳能电池组装在一起,形成太阳能电池组或太阳能电池阵列。
这种阵列可以在更广泛的光敏面积上接收太阳能,并提供更多的电能。
太阳能电池作为一种可再生能源的转换器,具有广泛的应用前景。
它可以用于为家庭和工业提供电力,也可以用于卫星和空间探测器等航天器的能源供应。
随着科学技术的不断发展,我们有望看到更高效、更持久、更美观的太阳能电池问世,进一步推动可再生能源的发展和利用。
光伏发电系统的毕业论文光伏发电系统的毕业论文随着环境保护意识的提高和对可再生能源的需求增加,光伏发电系统作为一种清洁、可持续的能源解决方案,受到了广泛关注。
本篇毕业论文将对光伏发电系统进行深入研究,探讨其原理、技术以及应用前景。
第一部分:光伏发电系统的原理光伏发电系统的核心是太阳能电池板,它能够将太阳光直接转化为电能。
太阳能电池板由多个光伏电池组成,这些电池由半导体材料制成,当光照射到电池上时,光子会激发出电子,形成电流。
通过将多个光伏电池串联或并联,可以获得所需的电压和电流。
第二部分:光伏发电系统的技术光伏发电系统的技术包括太阳能电池板的制造、电池板的布局和组装以及电能的转换和储存等方面。
在太阳能电池板的制造过程中,需要选择合适的半导体材料,并进行切割、清洗、涂覆等工艺。
电池板的布局和组装涉及到电池板的安装角度、朝向以及防尘和防水措施等。
电能的转换和储存主要包括光伏逆变器的使用和电池组的配置。
第三部分:光伏发电系统的应用前景光伏发电系统具有广阔的应用前景。
首先,光伏发电系统可以用于家庭和商业建筑的供电,减少对传统电网的依赖,降低能源成本。
其次,光伏发电系统可以应用于偏远地区和发展中国家,解决电力供应不足的问题,改善当地居民的生活条件。
此外,光伏发电系统还可以应用于交通工具,如太阳能汽车和船只,减少对化石燃料的依赖,降低环境污染。
结论光伏发电系统作为一种清洁、可持续的能源解决方案,具有巨大的潜力和应用前景。
然而,光伏发电系统仍面临一些挑战,如高成本、低效率以及能源储存问题等。
因此,未来的研究应该集中在提高光伏发电系统的效率和降低成本,同时探索更好的能源储存技术。
总之,光伏发电系统是一项重要的研究领域,对于实现可持续发展和减少对化石能源的依赖具有重要意义。
通过深入研究光伏发电系统的原理、技术和应用前景,可以为相关领域的研究和应用提供有益的参考和指导。
希望本篇毕业论文能够对读者对光伏发电系统有更深入的了解,并为未来的研究提供启示。
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太阳能光伏发电论文光伏发电论文太阳能光伏发电系统在铁路站房中的应用摘要:结合呼东铁路站房太阳能光伏发电系统设计,具体阐述并网光伏发电系统的构成及功能,并对站房光伏发电系统的效益进行分析。
关键词:铁路站房;太阳能光伏发电系统;太阳能光伏电池板;并网光伏发电;系统构成及功能。
0、引言太阳能作为清洁、无污染、方便易得的可再生建筑能源,越来越受到人们的青睐,它在建筑中的应用有着其它能源不可比拟的优越性,正在全球飞速发展。
太阳能光伏发电系统安全可靠、无噪音、无振动、无污染、无需消耗燃料,无需架设输电线路即可就地发电供电,建设周期短、可靠性高、维护简便,对于缓解常规能源的短缺和减少环境污染具有重要的意义,目前我国在太阳能利用方面取得了可喜的成就。
呼东站房作为呼和浩特地区重要的特大型铁路客运站房,具有重要的地理交通位置,这一新技术的应用,为可持续发展的绿色能源技术与系统在铁路站房领域的应用开辟了新的篇章。
1、呼东站房光伏发电系统的优势 1)呼和浩特的地理位置及气候条件为太阳能资源的利用提供了非常有利的条件。
我国幅员辽阔,全国各地的太阳能资源储量存在很大差异。
根据各地太阳总辐射量的多少,可将全国划分为 4 类地区,如下图、表所示。
由此可见,呼和浩特处于太阳能较丰富的Ⅱ类地区,年日照量约 6000MJ/(m2·a)。
可以充分利用当地的太阳能资源来发展经济,在有限的城市空间实现太阳能的无限利用。
2)呼和浩特处于内蒙旅游胜地,建造在铁路站房的光伏并网发电技术的实施,随着人员的流动,对利用可再生能源的宣传将会起到积极的模范带头作用,使太阳能高端利用具有较高的社会效益、环保效益和经济效益。
3)呼东站房建筑体系庞大,光伏发电系统功能与建筑造型的有机结合,既能节省太阳能电池板的放置空间及支撑结构,降低系统建设成本,又能利用光电池的特性减少室内外温差引起的热能损失,利于建筑节能,同时使建筑外观更具技术魅力及节能宣传效果。
太阳能光伏发电论文随着人们对环境保护的日益重视,各国在可再生能源领域不断加大投入,太阳能光伏发电作为一种领先的可再生能源技术,得到了广泛应用和发展。
本篇论文将从太阳能光伏发电的原理、技术现状、市场前景以及未来发展等多个方面进行探讨。
一、太阳能光伏发电的原理太阳能光伏发电是利用太阳能将光能转化为电能的一种电力发电技术。
太阳能光伏电池由半导体材料制成,当光射到电池表面时,会产生电子从半导体材料中移动,从而形成一定的电压和电流,最终转化为电能。
太阳能光伏发电的本质是利用光子将半导体中的电子击出导带产生电流,光伏发电所用的半导体材料往往采用硅、锗等材料,其中以硅材料最为常见。
二、太阳能光伏发电的技术现状目前,太阳能光伏发电技术已经成熟,发电效率和稳定性不断提升。
光伏电池技术主要分为单晶、多晶和薄膜三种,其中单晶和多晶为主流,薄膜技术是近年来发展起来的一种新型技术。
单晶光伏电池转换效率较高,高达22%左右,但成本相较于其它光伏电池较高;多晶光伏电池效率较低,通常在16%左右,但价格相对便宜。
薄膜光伏电池的制造工艺较为成熟,其厚度约为1微米左右,适用于大面积制造。
太阳能光伏电池主要分为三代:第一代主要是基于单晶硅的太阳能电池,生产成本高、成熟、效率可维持在18%以上;第二代多以染料敏化太阳能电池为主,其灵活性、透明度及制备工艺上更加灵活;第三代太阳能电池主要包括有机太阳能电池、铁电太阳能电池、量子点太阳能电池及全无机钙钛矿太阳能电池等技术,未来的发展前景更大。
三、太阳能光伏发电的市场前景太阳能光伏发电技术具有环保、可再生、可靠等特点,在政府关注下,再加上光伏电池技术逐渐成熟,太阳能光伏发电逐渐占据了市场份额。
据统计,截至2020年底,世界太阳能光伏总装机容量已经达到了745GW,其中中国是全球最大的光伏市场,占据了全球三分之一的装机量。
国内专家预测,未来太阳能光伏发电将迎来更广泛的市场需求,光伏组件市场、相关设备的市场会进一步扩大,整个行业将进一步推动光伏发电成本下降,推动更多的人向太阳能光伏发电技术转型。
太阳能发电技术论文太阳能发电原理论文
利用太阳能的热电偶正向串联发电技术研究
[摘要] 根据热电偶传感器的测温原理逆向思维,与光电传感器串联制成光伏阵列类似,将热电偶串联产生的热电势转换为电能。
测量端利用太阳能加热,参考端靠水冷却,初步研究热电势与热电偶材料
的直径、长度、补偿导线之间的关系,由此制造出的绿色发电机无污染,成本低,其结果论证了本方法的实用性与可行性。
[关键词] E型热电偶热电势补偿导线绿色发电机
一、引言
目前,能源告急,如何用绿色能源生产电能对我国可持续发展具
有很重要的现实意义,太阳能电池利用光电传感器中产生的电动势,
将其串并联得到太阳能电池阵列发电,类似地,我们利用热电偶传感
器中产生的热电动势,并将热电偶串联得到发电组件,其测量端采用
太阳能集中加热,参考端自然冷却,将来做成一种新型绿色发电机,成本有望比太阳能电池更低。
本论文从此观点出发利用试验对太阳能热偶发电技术进行初步研究,通过对试验数据结果分析总结出一些规律,这对我们进一步研究新能源开发与利用十分有利。
二、热电偶的测温原理与串联
1.热电偶的测温原理
热电偶的测温原理基于热电效应。
将两种不同的导体A和B连成闭合回路,当两个接点处的温度不同时,回路中将产生热电动势,又称
塞贝克效应。
本论文中逆向思维,不是用于测温而是利用产生的热电动势发电,具有创新性。
2.热电偶的串联
热电偶的基本定律有中间导体定律、参考电极定律、中间温度定律。
在试验前,我们根据中间温度定律、参考分度表可以对产生的热电动势进行估算。
根据中间导体定律可知,加设补偿导线既不会降低热电动势,又可以节约成本,这对于实际生产具有十分重要的意义。
热电偶可串联使用,如下图2所示。
但只能是同一分度号的热电偶,且参考端应在同一温度下。
当热电偶正向串联,可获得较高的热电动势,其总热电动势的输出等于各热电动势输出之和,如式3,这正符合我们利用热电偶串联达到发电的目的。
三、试验过程
1.试验器材的选用
目前,我国工业上采用的4种标准化热电偶有4种分别是:镍铬-考铜(E型)、镍铬-镍铝(K型)、铂铑30-铂铑6(B型)、铂铑10-铂(S 型)。
其特性曲线如图3所示,由图可知,我们选用E型最合理,这种热电偶在同等的温度差条件下产生的热电动势最大。
本次试验所选用主要材料及仪器清单如下表1所示:
2.试验数据
本系列试验一百多次,挑选其中具有代表意义的测量数据,从中
寻求在适当范围内热电偶的直径、长度与产生的热电动势之间的关系以及加补偿导线对热电动势的影响。
(1)直径与热电动势的关系
采用相同长度不同直径的热电偶进行试验测量所得数据如下表2所示:
(2)长度与热电动势的关系
采用相同直径不同长度的热电偶进行试验测量所得数据如下表3所示:
3.数据分析
对以上具有代表性的试验数据进行分析:表2中在温差相同、长度相同的条件下3.6<5.5,11.6<19.2,故Φ=2mm时的电压要大于
Φ=1.5mm时的电压,表3在温差相同直径相同的条件下
4.1<
5.0,9.2<20.0,故L=25cm时所得到的电压大于L=50cm时的电压,由此可知适当范围内同等条件下直径大、长度短会得到较高的电动势,这正好有利于我们将来生产时降低成本。
表4中加补偿导线长度为50cm时比不加补偿导线得到的电压较高,说明加入补偿导线不仅降低成本且可得较高电。
四、结论
综上所述,我们利用太阳能加热测量端,参考端在室温或水中自
然冷却,逆向思维热电偶传感器的测温原理,将其产生的热电动势来
解决能源问题。
试验数据表明,适当范围内热电偶直径大,长度短则产生热电势越高,但如果长度太短,测量端和参考端的温差将会减小,经过多次试验最终表明在适当范围内,采用E型热电偶,选取
Φ=2mm,L=25cm时,得到的电压最高,同时,加入补偿导线效果会更好。
通过试验数据分析可知,该技术发电成本低,在测量端加热利用绿色
能源,对环境无污染,具有很现实的意义,是可行的。
参考文献:
[1]程军.传感器及实用检测技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2008.41-51.
[2]吴旗.传感器与自动检测技术[M].北京:高等教育出版
社,2006.35.。