重庆地区分布式光伏系统应用效果研究

摘要

近年来，太阳能光伏发电作为一种可再生能源技术受到了极大的关注，我国作为光伏发电的新兴市场，自2013年以来，连续四年装机容量全球第一。重庆作为直辖市以及西南区域的超大城市，在国家能源局关于光伏发电统计信息中，累计装机容量却位列全国各省市末位。重庆应当如何应对这一局面，光伏发电系统在重庆应用情况究竟如何，值不值得推广应用，如何推广，这些都是亟待研究的问题。
　　本文通过建立光伏系统发电量计算模型，对影响系统发电量因素进行了理论分析。分析指出，光伏系统发电量主要受到组件所能接收到的太阳辐照量、光伏组件转换效率、系统设备运行效率三者的影响。然后结合重庆地区实际情况进行了深入分析，发现太阳辐照度有明显的季节差异，且冬季辐照情况不容乐观；夏季组件温度、安装形式及通风效果将是重点测试分析对象。
　　于重庆大学第三教学楼搭建了小型离网太阳能光伏系统实验台，在前文理论分析提出测试要点的基础上，进行时间周期为一年的测试。文章对全年的运行效果，季节性、典型天气下运行效果，夏季组件通风效果以及组件清洗效果进行了研究,重点讨论了系统发电量与PR值的拟合关系，太阳辐照度与组件温度对发电功率的影响，环境温度、太阳辐照度、组件温度与组件功率的数值计算关系，以及通风对组件转换效率的影响。
　　接着选取了重庆地区农村典型建筑，对光伏系统进行了初步设计后，利用PVsyst软件对建筑进行建模，模拟系统全年发电量。参考重庆地区的光伏发电政策及现有的光伏系统的投资，对光伏系统投资回收期、能量回收期及环境效益进行计算分析，讨论其经济、环境适宜性。
　　最后从运行和设计安装两方面提出了重庆地区分布式光伏系统的实际应用策略。运行方面，提出空气冷却和水冷却两种冷却方式；设计安装方面，从太阳辐照资源和安装条件角度分析适宜地点，计算了安装间距，得出分布式光伏系统适宜应用地点和安装间距。

目录

1 绪 论

1.1研究背景

1.2 研究及应用现状

1.3 研究意义与研究内容

2 影响光伏系统发电效果理论研究

2.1 发电量计算模型建立

2.2 影响系统发电量因素分析

2.3 本章小结

3 小型光伏系统实验测试分析

3.1 实验平台搭建过程

3.2 实验方案及数据处理

3.3 测试结果分析

3.4 本章小结

4 重庆地区光伏系统投资回收及节能效益分析

4.1 建筑选取及系统设计

4.2 发电量软件模拟

4.3 投资回收期计算

4.4 生命周期评价

4.5 本章小结

5 重庆地区光伏系统应用策略

5.1 运行优化措施

5.2 设计安装策略

5.3 本章小结

6 结论和展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录