光伏电站低倍聚光增发系统技术应用

光伏发电效率随时间流逝存在衰减现象,为提高发电效率,增加发电量对于光伏电站尤为重要。利用低倍聚光增发系统技术,建造光伏电站低倍聚光光伏发电系统,在电站原始发电数据基础上达到提升一定的发电效率。通过对光伏低倍聚光增发实验研究,与未安装低倍聚光的光伏系统进行对比,实验结果显示,低倍聚光光伏系统在测量时段内的输出功率明显大于未安装低倍聚光光伏系统。这种光伏系统确实能有效带来一定的发电增益,所收集的发电量、发电效率等数据也证实了低倍聚光技术的实用性。

双V型槽式低倍聚光光伏系统实验研究

为了减少单位产能所需的电池面积和降低光伏系统发电成本,采用低倍聚光器将太阳光汇聚在光伏电池上,对太阳电池进行低倍聚光.设计双V型槽式低倍聚光光伏系统,利用太阳跟踪系统和数据采集系统研究了在不同聚光条件下,常规单晶硅太阳电池组件的短路电流、开路电压、最大功率等电池特性参数,利用在电池组件下加装散热器来解决聚光后组件温度升高的问题.实验结果表明,采用双V型低倍聚光后,电池功率提高了27%,短路电流提高了25%,开路电压和填充因子变化不大,电池表面温度升高到44.8℃.利用双V型槽式低倍聚光光伏系统,增大了电池组件发电功率,为使用简单可靠的聚光器降低光伏系统发电成本提供了有效方法.

低倍聚光太阳电池组件设计

针对低倍聚光光伏系统的特点,对系统中太阳电池组件的基本结构,如太阳电池的连接方式、旁通二极管的布置、组件散热装置的设置等进行了阐述。对聚光光伏组件主要材料如玻璃、EVA、互连焊带等的选择进行了介绍与分析。

非跟踪低倍聚光热管式真空管集热器的实验研究

太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源,但存在分散性强、能量密度低、不稳定等特点,因此为了得到高能量密度和稳定的能量供应,需要解决聚光和储能两大问题。针对这两个问题,本文采用非跟踪低倍聚光的集热器和保温效果良好的储热油箱,提出了一种非跟踪低倍聚光热管式真空管集热器;基于几何光学原理,模拟了热管式真空管和半圆聚光器的不同放置方式和位置的聚光效率,制作了半圆形聚光热管式真空管集热器系统,选择了合适的储热油箱并进行了保温效果的理论计算;最后对该系统进行了集热性能测试实验。实验结果表明,在半圆形聚光器的聚光下,系统的瞬时效率截距为0.66,热损系数为2.53 W/(m2·℃)。该系统完全能够满足人们的日常生活用热的需求,具有良好的应用前景。

晶硅电池在低倍聚光条件下短路电流变化规律分析

在对常规晶硅电池的性能测量过程中发现,在常温非聚光情况下,晶硅电池短路电流Isc与温度保持线性关系;但在高温低倍聚光情况下,短路电流Isc出现偏离线性的现象。使用双二极管的晶硅电池等效模型进行分析,简化短路电流表达式。在此基础上使用公式对Isc出现的偏离线性现象进行分析,指出并联电阻Rsh与串联电阻Rs的量级变化差别,引起Isc出现偏离线性,并据此定义了一个短路电流偏离线性系数αIsc。分析了短路电流偏离线性系数αIsc对Isc偏离线性的影响,在高温低倍聚光情况下,αIsc<1,晶硅电池的Isc出现明显下降。因此,在低倍聚光情况下,具有大并联电阻Rsh的晶硅电池,即αIsc≈1,能保证输出电流的稳定性。

低倍聚光光伏系统的实验研究

设计并建造了一台低倍聚光光伏发电系统,介绍了系统的结构,阐述了系统工作原理,并对其进行了实验研究,与固定安放的光伏系统进行了对比。根据实验结果,低倍聚光光伏系统在测量时段内的输出功率始终明显大于固定光伏系统,其总发电量是后者的3.18倍,这证明了这种光伏系统的优越性,所收集的电池温度、输出功率等数据对该类型聚光光伏系统的进一步研究有一定的参考价值。

低倍聚光光伏光热系统热性能分析

以跟踪式低倍聚光光伏光热综合利用系统为研究对象,建立了其热损失模型,计算了系统稳态热性能并选择了稳态测试条件进行实验验证。结果表明,实验热效率平均值为52.20%,理论热效率平均值为53.95%,理论与实验吻合较好,模型准确可靠。在热损失计算中,电池玻璃盖板表面反射热损失最严重,占总能量的17.63%,聚光器热损失占14.98%,辐射和对流热损占3.21%。因此提高该系统热性能主要应从提高电池玻璃盖板的透光率和聚光器反射率两方面进行。

一种新型聚光光伏组件的光学设计

传统的聚光光伏组件(CPV)采用菲涅耳透镜聚光或者大型反射式聚光。这些组件的尺寸较大,不利于聚光光伏组件的小型化与模块化。该文主要设计制作了一种新型平板反射式聚光器,并应用到聚光光伏系统中完成相关测试,上述工作均在顺德中山大学太阳能研究院完成。该文提出了一种新型的平板反射式聚光器的设计方法。文章首先介绍聚光器的建模方法,然后进行软件模拟与分析,最后制作聚光器并组装成聚光光伏组件(CPV)进行相关测试,组件的结构设计也将详细介绍。测试结果表明通过该光学设计方法能够灵活,有效的设计适应不同应用要求的反射式聚光器。

瓦式集热器光路传输优化设计及性能分析

提出一种低倍瓦式聚光集热器,对其瓦式抛物面聚集器的结构设计、工作原理、光路传输进行理论分析。同时,基于数学推导和建模,通过MATLAB软件,理论模拟该集热器的几何特性、聚集性能等,并分析影响因素,对重要的设计参数进行优化研究。瓦式聚光集热器能将建筑屋顶空调节能与太阳能集热系统统一起来,对低成本高效太阳能热利用技术具有重要的意义。