船用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及性能評(píng)估.pdf

1、進(jìn)入充滿挑戰(zhàn)的新千年，在節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的雙重制約下全社會(huì)如何保持經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、繁榮和發(fā)展已成為全球熱點(diǎn)問(wèn)題。國(guó)際市場(chǎng)上煤炭、石油等傳統(tǒng)燃料資源的價(jià)格起伏跌宕，廣泛使用不可再生能源對(duì)環(huán)境造成的危害日益加劇，能源問(wèn)題已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要制約因素。另一方面，取之不盡、用之不竭的太陽(yáng)輻射能作為一種重要的可再生能源，在開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中具有顯著的優(yōu)勢(shì)，可以預(yù)見(jiàn)在后化石燃料時(shí)代其必將成為人類(lèi)社會(huì)主要的利用能源之一。
　　 值得注意的是，盡管

2、太陽(yáng)能光伏發(fā)電經(jīng)過(guò)近幾年的研究和發(fā)展，技術(shù)上已幾近成熟，而且在電力電子技術(shù)先進(jìn)的德國(guó)、日本、美國(guó)和加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家也已經(jīng)有成熟、技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)秀的產(chǎn)品問(wèn)世，但將其作為交通運(yùn)輸工具的動(dòng)力及輔助設(shè)備能源方面的研究起步較晚，涉及能源的轉(zhuǎn)換綜合利用和船舶電網(wǎng)匹配并網(wǎng)方面的研究還較薄弱，實(shí)際應(yīng)用尚不廣泛，可謂是剛起步。以現(xiàn)在的技術(shù)發(fā)展水平而言，太陽(yáng)能作為船舶動(dòng)力及輔助設(shè)備能源的研究屬高技術(shù)含量的科技，有不少關(guān)鍵性的技術(shù)尚有待研發(fā)或改進(jìn)。若從當(dāng)前

3、的實(shí)際情況出發(fā)，著眼于船舶航運(yùn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，先期開(kāi)發(fā)應(yīng)用于大型遠(yuǎn)洋船舶的太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)，即船用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，無(wú)疑是一個(gè)值得深入思考的方向。
　　 針對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)，文中就其技術(shù)原理、系統(tǒng)組成和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹，其中關(guān)鍵技術(shù)主要涉及軟件控制方面，主要包括最大功率點(diǎn)跟蹤控制、直交流逆變和蓄電池充放電等對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電整個(gè)起到?jīng)Q定性影響的技術(shù)。通過(guò)對(duì)陸用光伏系統(tǒng)技術(shù)本身及特性的綜合分析，參照船舶電力能源體系的特

4、點(diǎn)，為后續(xù)章節(jié)對(duì)船用光伏試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及性能分析提供理論和技術(shù)支撐。
　　 從技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)層面選取適宜的目標(biāo)船，分析了其典型航線上的太陽(yáng)能資源分布狀況并初步評(píng)估光伏能源利用率；根據(jù)目標(biāo)船電力設(shè)備負(fù)荷，優(yōu)化選擇太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)與船舶電力體系匹配耦合模型并確定在設(shè)定光伏系統(tǒng)容量的前提下實(shí)際選定的光伏系統(tǒng)類(lèi)型；評(píng)估光伏輔助電力系統(tǒng)的各模塊效率及總體效率；完整論述了在大型遠(yuǎn)洋船舶上安裝使用太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的優(yōu)化與分析過(guò)程。