50kWp屋顶并网光伏电站的设计与仿真文献综述
2020-06-29 20:40:25
一、课题背景 随着科技的进步,社会的发展,人们对于能源的需求越来越高,这导致地球上的能源衰竭和环境污染情况远远超过了人们的想象,能源的价格越来越昂贵,开发更为清洁, 更为低价的能源称为迫不及待的目标。
这时太阳能成为了一个具有远大发展前景的清洁能源引起了大家的关注,而屋顶光伏并网发电站又是如今一个比较具有光明前景的项目。
首先,太阳能取之不尽,用之不竭,是最清洁的能源之一,其次光伏发电的发电不会产生任何污染物,运行成本低,环保效益高,最后,我国建筑面积大,有足够的多余面积安装光伏发电站,不仅可以利用多余空间,而且可以利用光伏发电站提供家庭用电和为公共电网提供电能。
但由于屋顶光伏电站的投入成本较高,回收成本时间较长,所以在国内市场发展前景并不是特别明朗。
二、光伏发电 光伏发电是根据光生伏特效应原理[1,2],利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。
不论是独立使用还是并网发电.光伏发电系统主要由太阳能电池板[3,4] (组件)、控制器[5]和逆变器[6]三大部分组成.它们主要由电子元器件构成 ,不涉及机械部件,所以光伏发电设备极为精炼。
太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等[5] 光伏发电的特点主要有以下几个方面: 1. 太阳能是无穷无尽的能源,没有枯竭的危险[7,8,9] 2. 安全可靠(并网电压一般在 220V 以下) [10] 3. 不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势(资源的充足性及潜在的经济性等,例如:无电地区.以及地形复杂地区) [7] 4. 无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电 5. 建设周期短,获取能源花费的时间短且使用寿命长 具有免维护性 光伏发电的缺点 1. 照射的能量分布密度小.即要占用巨大面积 2. 获得的能源同四季 、昼夜及阴晴等气象条件有关 3. 太阳能发电虽然是清洁产能方式,但是发电成本高,提炼原材料多硅所耗能量大[11] 4. 光伏板制造过程中不环保[12] 三、光伏发电系统的组成 光伏发电系统组成如图1[1]所示。
太阳能光伏发电系统可分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统两大类. 独立太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池方阵、阻塞二极管、调节控制器、蓄电池组、逆变器等组成。
四、并网光伏电站的工作原理 当光伏系统受到外部光照的条件下,太阳能电池会产生将光能转化成电能的电动势,并网光伏发电系统是将所产的电能不经过蓄电池,直接送入大电网,再由电厂直接输送到用户,因为并网点是在输电侧,所以其电能传递方向是不可逆的。
经太阳能电池方阵和逆变器之后,太阳能会转化成380v的交流电,该交流电会被接至380v的母线,经变比为0.4/10.5kW的变压器上网。