利用风能为光伏降温的风光互补发电系统研究

发布时间：2018-03-14 14:38

  本文选题：风光互补　切入点：风力发电　出处：《天津大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：发展新能源是我国以及世界各国应对能源危机和环境问题的一种有效办法。风光互补系统作为最近几年新发展起来的一种新能源系统,相比单纯的风力发电机系统和光伏发电系统,具有发电可靠性更强、成本更低的特点,是未来新能源发展的一个重要方向。但是目前风光互补系统存在着两大问题,一是风力发电机在低风速下充电比较困难;二是光伏系统工作温度往往较高,尤其在夏季可高达70℃,发电效率低下,需要进行降温。本文针对风光互补系统存在的这两种问题,提出了一种利用低风速的风能为光伏组件降温的风光互补系统,并对该系统进行了性能研究。首先,在风洞内对风力发电机在不同负载下的发电量进行了测试,然后对风力发电机驱动不同的风扇进行了测试,根据测试结果选出了风扇的最佳驱动方式。其次,对传统光伏电池的降温流道进行了改进和优化,设计了一种适合于本系统的降温流道,并对流道的通风性能以及降温性能进行了测试。最后,对光伏电池的发电量建立了数学计算模型,根据建立的数学模型对某一地区的最优切换风速做出优化选择,指导本系统的推广使用。实验结果表明:利用风力发电机驱动风扇为光伏电池降温是可行的。相比直接蓄电,当风力发电机驱动风扇时,具有更低的启动风速以及更多的功率输出,并且还有助于光伏电池板的降温。在侧壁开有通风孔的流道能够较好的适用于本系统,在风扇工作时流道内风量损失10%;而在风扇不工作时,流道内的风量是外界风速的42.8%,流道的最佳厚度为120 mm。利用论文中建立的模型对天津地区某天的切换风速进行了优化选择。经过比较不同切换风速下系统总发电量后,得到切换风速在3.0 m/s时系统总发电量最大,根据风向不同最大可增加5.5%,最小可增加1.1%。降温后光伏电池组件发电量最大可增加10.1%,当天光伏总发电量增加6.1%。
[Abstract]:The development of new energy is an effective way for our country and other countries in the world to deal with the energy crisis and environmental problems. Compared with the pure wind turbine system and photovoltaic system, it has the characteristics of higher reliability and lower cost, which is an important direction for the development of new energy in the future. However, there are two major problems in the wind energy complementary system. One is that it is difficult for wind turbines to charge at low wind speed, and the other is that the working temperature of photovoltaic systems is often relatively high, especially in summer when the temperature is as high as 70 鈩，

本文编号：1611652