1. 研究目的与意义（文献综述）

进入21世纪以来，随着不可再生资源的日益减少，人们迫切的希望寻找一种可再生的新能源来替代以前以石油，天然气和煤炭等化石燃料。随着单晶硅和多晶硅等工业技术的提升，让太阳能这样一种新能源走入到我们的生活中。我国的光伏发电累计装机容量2805万千瓦，同比增长60%，其中，光伏电站2338万千瓦，分布式467万千瓦，年发电量约250亿千瓦时，同比增长超过200%。2014年新增装机容量1060万千瓦，其中光伏电站855万千瓦，分布式205万千瓦^【1】。2012年，从整机产能37gw2011年，全球安装了31.1 gwp的光伏^【2】。德国是光伏装机容量最大的国家（7.6gwp），其次是中国（5gwp），意大利（3.4 gwp），美国（3.3 gwp）和日本（2 gwp）^【3】。尽管太阳能技术在日常生活中己得到广泛应用,但将其作为交通运输工具的动力能源研究起步较晚,太阳能作为船舶航行的动力能源研究还很薄弱,其实际应用还不广泛。 在岸上和交通运输上太阳能发展巨大的对比使得在船舶推广太阳能技术成为船舶节能减排的新思路。根据国际规定2016年以后安装的柴油主机的氮氧化物的排放标准为3.4g/kwh^【4】。虽然随着08年全球经济下行的趋势，油价持续走低，但这并不影响太阳能的发展，因为全球的环境保护意识越来越重视，对于现代船舶的排放标准也越发提高。太阳能电池由于安放的位置灵活的特点有利于在船上建立电网，但是由于现阶段光伏发电设备的制约，光伏发电并不能百分之百的代替船舶主机的和发电机的能量所需，但是他可以采用并网的方式去缓解船舶发电机的负载从而达到节能减排，它与船舶电网互为备用也使得供电的可靠性得以改善^【5-7】。

随着光伏系统不断普及，也慢慢的出现了一些不足的地方亟待解决。技术方面主要有四个方面：（1）硅电池的产业为高能耗产业（2）光伏列阵发电效率低，比如不同角度的太阳照射角对不同光谱的光的吸收效率不一样^【8】；灰尘在太阳能板上的积累减少了光线的入射量，进而降低了光电转换的效率^【9】（3）系统造价成本高（4）发电运行受气候环境影响。在建立光伏电站和政策方面，提高光伏发电的容量价值，除了可以从光伏电站本身的设计入手，还可以通过调整光伏发电的消纳范围和光伏电站的地域分布实现^【10】。光伏市场目前仍是一个政策市场，激励政策的变化对光伏市场和企业影响巨大。未来光伏发电采用的运营模式取决于政府、供电企业和独立投资者之间的博^【11】。评估什么是初始投资成本实现网格平等以及5年的回报时间，这是被认为是工业投资者可以接受的^【12】。

由于光伏发电在船舶上的运用可以间接的节省船舶燃料的消耗，达到节能减排的目的，对于今后绿色船舶的要求也相符合，现在以3800pctc滚装船为例来分析光伏系统的可行性。3800pctc是一种汽车运输滚装船，这样船舶的特点是夹板相对平整，夹板的面积大，航线相对固定，对于安装光伏系统是相当有利的。另一方面，滚装船船舱的电力需求量大，船舶发电柴油机的的用电负荷相对较大，光伏发电的运用对于减轻滚装船的电力复合节能减排有着促进的作用。计算船舶可铺设的电池板的面积，并和发电量，成本相比较，考论电网建立的可能性和经济效应。

2. 研究的基本内容与方案

光伏系统在船舶上的运用主要是维度跨越不大，跨海营运，航区固定，甲板面积大的远洋船舶。将太阳能电池板，将太阳能转换成电能整合到船舶电网中，可以减轻船舶发电机的负担，又由于太阳能电池板的零排放零污染，间接的减少了船舶的排放，让船舶更加绿色。

3. 研究计划与安排

第1-3周：明确课题内容，确定方向，完成开题报告和英文翻译；

第4-5周：完成课题策划与内容选择，进行相关调研与数据处理；

第6-11周：根据船型特点、布置图、航线区域、负载配置及工况分析，设计一套完整的船用型光伏系统实施方案；

4. 参考文献（12篇以上）

【1】国家能源局.2014年光伏发电统计信息[z].2014

【2】epia(europeanphotovoltaic industry association). global market outlook for photovoltaics[z].2013-2017

【3】lucía serrano-lujan, nieves espinosa, jose abad, antonio urbina. thegreenest decision on photovoltaic system allocation[j].《renewable energy》, 2017, 101:1348-1356