牧民新区屋顶光伏发电系统设计及综合效益研究

发布时间：2017-09-28 13:16

  本文关键词：牧民新区屋顶光伏发电系统设计及综合效益研究

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【摘要】：在全球资源供给不足和环境问题日益尖锐的今天,世界各国均在为相关问题的合理解决做着不断的努力,其中光伏发电以其清洁的发电方式被看做是最有前景的解决方式之一,而将光伏技术与建筑学交叉结合而产生的光伏建筑一体化技术对应对能源危机、解决环境问题有着非常重要的意义。文中发电系统设计依托于青海省海南州“牧民新区”工程,从光伏发电原理入手,结合当地牧民的实际用电情况,及高原牧区的环境特征,为退牧还草的牧民设计了与房屋相匹配的独立式屋顶光伏发电系统,对设计中太阳能电池总量配置、蓄电池容量等关键技术进行详细说明,并进行了合理选型；在对储能系统设计时利用超级电容器与蓄电池的在储能特性上的互补性,提出将超级电容器和蓄电池相结合的混合储能的供电方式,从而减小蓄电池放电深度,提高了蓄电池的使用寿命。在储能系统的控制方面,分别使用两个双向DC/DC变换器实现蓄电池和超级电容器的控制,使控制更具灵活性；设计对混合储能电池工作方式及控制策略进行了详细说明,并利用Matlab软件对其进行了验证仿真；在文章的最后分别从经济效益、环境效益、社会效益三个方面对“牧民新区”工程屋顶光伏发电系统进行综合效益评估,并使用数学模型来将其综合效益直观的体现出来。验证仿真及综合效益分析结果显示,文中所设计的“牧民新区”工程光伏发电系统具有较好的高原牧区适应能力及良好低碳特性和经济性,在解决牧民基本生活用电的的同时减轻了牧民的经济负担,有效的缓解了国家退牧还草规划与牧民收入之间的矛盾,推动了西部地区民族团结与经济发展。
【关键词】：光伏发电 混合储能 综合效益研究 光伏建筑
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-10
• 1.1 课题研究背景7
• 1.2 国内外研究现状7-9
• 1.3 本文的主要研究内容9-10
• 第二章 “牧民新区”工程的基本概况10-14
• 2.1 国家“退牧还草”工程的背景10
• 2.2 青海省“牧民新区”工程中建立光伏建筑发电系统的意义10-11
• 2.3 高原牧区环境对光伏系统的主要影响11-12
• 2.4 “牧民新区”工程中建立光伏建筑发电系统的优势12-13
• 2.5 小结13-14
• 第三章 光伏建筑发电系统概述14-19
• 3.1 光伏建筑发电系统的工作原理14
• 3.2 常见光伏建筑的形式14-16
• 3.3 光伏建筑发电系统的分类16-18
• 3.4 适合“牧民新区”工程的光伏建筑发电系统18
• 3.5 小结18-19
• 第四章 “牧民新区”光伏建筑发电系统技术设计19-30
• 4.1 屋顶光伏发电系统的设计流程及用电负荷统计19-20
• 4.2 太阳能电池组的设计及选型20-24
• 4.3 储能系统的设计及选型24-26
• 4.4 控制逆变一体机及汇流箱的设计与选型26-28
• 4.5 “牧民新区”工程光伏建筑发电系统的基本配置28-29
• 4.6 小结29-30
• 第五章 超级电容器与蓄电池的混合储能系统控制策略30-52
• 5.1 混合储能的经济性分析30-31
• 5.2 多种储能装置混合供电的方案31-32
• 5.3 超级电容器储能系统32-34
• 5.4 混合储能的控制策略34-46
• 5.5 混合储能系统的验证仿真46-51
• 5.6 小结51-52
• 第六章 “牧民新区”工程屋顶光伏发电系统综合效益研究52-58
• 6.1 “牧民新区”工程屋顶光伏发电系统经济效益研究52-54
• 6.2 “牧民新区”工程屋顶光伏发电系统环境效益研究54-55
• 6.3 “牧民新区”工程屋顶光伏发电系统社会效益研究55-56
• 6.4 “牧民新区”工程供电方案对比56-57
• 6.5 小结57-58
• 第七章 总结与展望58-59
• 参考文献59-62
• 致谢62-63
• 附录63-64
• 个人简介64

【参考文献】

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本文编号：936040