聚光太阳能光伏/温差热复合发电系统设计与性能测试

针对现代温室用电成本高、太阳能利用效率低及余热能量浪费的问题。论文探究了光伏温差混合发电的机理,设计了一种聚光太阳能光伏/温差复合发电系统,该系统利用抛物型聚光器进行聚光,采用三角形热管对光伏电池热量进行传递,完成了以下目标:光伏电池的一部分热量通过温差电池实现二次发电;另一部分通过热管内水对流将多余热量传递到储热箱进行热利用。为测试该复合发电系统电/热性能,建立了电/热数学的模型对系统的能量转换进行分析,并进行试验,得出全年四季不同光辐射强度、冷却水流量对系统的影响。冬季测试期间电效率最高达到20.98%,热效率达到39.81%,?效率达到32.5%。结果表明,该系统与无聚光光伏温差混合发电系统相比效率较高且稳定。所获电能可为温室内环境监控、照明系统供电,并能为作物生长提供部分热能。     

户用型可再生能源发电系统在苏尼特右旗应用的调查分析

中国西部地区风力资源和太阳能资源都非常丰富,利用当地资源和能源通过发展户用可再生能源发电系统(独立风能、独立太阳能和风光互补发电系统的统称)来解决牧民的用电问题.该文通过对内蒙古自治区锡林郭勒盟苏尼特右旗牧区户用型可再生能源发电系统的使用情况、牧民经济条件进行调查,分析了当地风能和太阳能等地区资源,推广户用型可再生能发电系统过程中所存在的问题及原因.通过调查发现,支付能力低和技术维护的非专业性是阻碍户用型可再生能源发电系统可持续发展的主要障碍.在现有条件下,通过优化系统配置可以有效的降低系统成本、提高系统使用的可靠性.     

独立光伏发电系统在农村的应用

介绍了独立光伏发电系统的原理与构成,通过分析福建农村发展太阳能的自然条件和机遇,并结合一个典型的农村家庭用电需求,阐述了户用独立光伏发电系统的设计,光伏发电系统对于解决无电地区和边远地区的用电问题具有重要意义。     

太阳能光伏发电技术的发展与评价

该文分析了光伏太阳能的潜力，介绍了光伏太阳能电池、组件、系统等方面的技术现状和发展趋势，根据对光伏系统成本的预测分析了光伏发电的经济性，并且从几个方面讨论了光伏发电对环境的影响，最后提出了光伏发电实际应用的问题和发展前景。     

户用风光互补发电系统设计与经济评价(简报)

湖区渔民远离电网,获得生活用电是提高渔民生活质量的重要方面,风光互补发电系统的应用是解决离网地区电力供应的一个新的选择。以金湖县宝应湖为例,根据当地风能和太阳能资源,对风光互补发电系统进行设计,在确定风力发电机瓦数为150 W情况下,给其匹配85 WP太阳电池组件能满足用户用电需求,对风光互补发电系统进行成本效益分析,表明该系统在此地区推广有其经济可行性。     

太阳能光伏发电风险评价

具有零排放、寿命长、资源永不枯竭等优点的太阳能光伏并网发电产业逐渐成为当今世界最受关注的新兴产业之一,太阳能光伏并网发电产业风险性评估分析已成为焦点。该文根据太阳能光伏并网发电项目的具体特征,构建了项目风险评价指标体系,应用粗糙集以及模糊层次分析方法对太阳能光伏并网发电项目进行实证分析,结果表明：太阳能光伏并网发电项目基本良好,发电能力稳定性和投资成本大直接受制于该项目的发展建设。对此太阳能光伏并网发电产业应在保持其自身无污染、开发强度大的优点基础上,提高发电的稳定性、降低发电成本、国内自己研发产品原料、提高技术与产品质量。     

温室聚光光伏/温差联合发电系统的设计与性能试验

为解决温室常规能源供电能耗大及太阳能供电模式利用效率低的问题,该文根据温室特点设计了CPC(compound parabolic concentrator)型聚光光伏/温差联合发电系统,利用CPC型聚光器进行聚光,建立光伏、温差联合发电模式,采用扁平热管作为传热元件,利用水对流给系统冷却。为测试温室聚光光伏/温差联合发电系统性能,对系统的能量转换进行了分析,分析不同光辐射强度、冷却水流量对系统的影响。同时搭建了系统的试验平台,对水冷扁平热管型CPC-PV/TE联合发电系统(compound parabolic concentrator-photovoltaic/thermoelectric hybrid power generation system,CPC-PV/TE)进行试验研究,结果表明,系统联合发电效率大于单独一种发电方式的效率,实现能源的梯级利用。在CPC-PV/TE联合发电系统瞬时性能的试验期间联合效率最大可达到20.06%,发电功率最大值为125.98 W。在全天性能测试期间,CPC-PV/TE联合发电系统全天的发电效率在18.57%以上,CPC-PV/TE联合发电系统发电性能优于已有的联合发电系统,所获得的电能基本满足寒地温室内环境监控系统、照明系统的供电要求。     

复杂天气状况下的太阳能混合跟踪系统及控制判据

为了解决传统太阳能混合跟踪控制判据范围宽泛,不能准确识别天气情况的问题,该研究设计了一种复杂天气状况下的太阳能混合跟踪系统。通过分析非聚光与聚光条件下系统运行在不同跟踪策略下的跟踪特性,结合天气特征,提出以辐照度识别天气状况的多阈值控制判据。控制判据将天气划分为辐照度波动天气、高辐照度天气、低辐照度天气与辐照度极低天气,装置可根据外界气象变化自动调整光电跟踪、视日运动轨迹跟踪或固定倾角控制模式。该系统搭建Node-Red总控平台,采用并行控制,优化混合跟踪策略,控制信号稳定输出。试验结果表明：应用该判据的混合跟踪系统工作性能优良,非聚光条件下系统平均发电功率分别高出光电跟踪与视日运动轨迹跟踪0.03和0.16 W,聚光条件下系统平均发电功率达到0.81 W,高出光电跟踪0.03 W,高出视日运动轨迹跟踪0.55 W,由此可知,该系统能够提升光伏发电的输出电能,为太阳能混合跟踪系统的跟踪方式切换提供了理论依据。     

农村生活垃圾全自动全组分分类处理技术与应用

为解决农村生活垃圾的处理难题,研究了一种生活垃圾末端全自动全组分分类处置技术,通过生物酶液化方法能将生活垃圾中的有机成分首先分解、分离,再通过湿式自动分选系统,将混合生活垃圾中的金属、塑料、废纸、竹木、纺织物等全部有效分离,经清洗后可直接循环再利用,实现资源化率90%以上。应用该技术实际建成运营一年的垃圾处理厂的数据显示,处理1 t垃圾平均可得到有机肥65 kg、纸浆105 kg、塑料124 kg、垃圾衍生燃料133 kg、砂石135 kg、沼气55kg和金属11kg;需要成本约180元,产值约325元,投资成本较焚烧节约近40%,污水经处理后各项污染因子去除率平均达到88.76%,供系统循环使用。证明该技术能提高垃圾处置效率,经济效益可观,环境友好,有较高推广价值。     

10 kV配电线路无功优化智能系统的研究与实施

农村配电网无功优化方面的理论研究及单台补偿设备研究的在相关文献报道较多,而针对农村配电网10 kV线路的无功优化智能控制系统的研究尚属空白。论文立足于目前农村配电网无功补偿的现状,10 kV线路集成了远程通信技术和网络技术直接在调度室进行远程监视、管理及自动控制,通过上下位机数字化技术真正实现了无功优化智能系统。通过实施表明,变电站的每个出口功率因数总是在0.95～0.98之间波动,基本上是一条直线。该系统的实施为智能电网的实现探索了一条新思路。     

户用光伏发电系统设计与研究

针对目前我国新农村建设过程中的实际情况,为使太阳能这一新能源更好的服务于农村电气化建设,以沈阳农村地区为例,根据当地的气象、环境状况及具体负荷情况,进行户用独立光伏发电系统设计,对系统的光伏倾角、光伏电池板、蓄电池、控制器及逆变器等进行了优化的设计与选择,在满足用户供电需求下,尽量减少初始投资,同时归纳了设计过程中应注意的事项。用专业的光伏系统设计软件PVSYST对设计方案进行仿真,对其用户满足率、能量利用率、蓄电池工作状态、经济效益及环境效益进行了详细的分析,验证了设计方案的可行性。     

基于混沌蚁群算法的冷藏车光伏储能混合制冷系统优化设计

针对冷藏车制冷系统能耗过高和车载光伏发电量不足等问题,设计一种冷藏车混合制冷系统,由光伏发电储能系统作为冷藏车辅助制冷动力来源,在冷藏车长时间停车时供电制冷。建立冷藏车混合制冷系统数学模型,进行样车试验,通过比较试验与仿真数据来验证冷藏车混合制冷系统模型的正确性,并在此基础上,提出将制冷效能系数和光伏发电经济系数作为冷藏车混合制冷系统评价指标,采用乘除法将这2个评价指标统一为目标函数。基于混沌蚁群优化算法,对冷藏车混合制冷系统进行优化设计,优化结果表明:制冷效能系数从0.542降低到了0.402,光伏发电经济系数从0.464升高到了0.840,优化后的冷藏车混合制冷系统更加节能经济。     

基于改进型遗传算法的农电网无功优化规划研究

以全年农电网网损和无功补偿设备投资之和最小为目标函数，建立了基波潮流、谐波电流和无功优化规划的数学模型。根据农电网节点多、计算量大的特点，建立了灵敏度矩阵，并采用一种改进型遗传算法，即遗传算法寻优与灵敏度信息指导相结合的方法，来求解上述模型。求解结果表明，采用该方法可在线观测某农网基波潮流、谐波分量和无功补偿等状况，农电网优化后比优化前电流谐波总畸变率平均下降了1.13%，3、5、7次谐波放大水平约降低了1%，年投资费用约节省了9%，因此改进型遗传算法在求解该模型中具有良好的搜寻能力和较高的经济价值。     

改进人工蜂群算法的孤岛混合可再生能源发电系统容量优化

容量优化对提高风电-光伏-电池混合发电系统的经济性和可靠性具有重要意义。为进一步提高容量优化的精度，本研究提出了一种基于改进蜂群算法的容量优化方法。首先，在建立组件模型、设计能源管理规则库的基础上，以最小化单位度电成本为目标，以系统缺电率为约束，建立了混合发电系统容量优化模型；其次，通过在蜂群算法雇佣蜂阶段中引入差分进化算子，提出了一种改进蜂群算法的模型求解方法，并通过与蜂群、差分进化算法对比，验证了改进蜂群算法的有效性；最后，分别在不同缺电率要求下优化混合系统容量，得出了单位度电发电成本与缺电率的关系，并通过灵敏度分析，研究了设备价格，气象等因素对单位度电成本的影响。结果表明，在缺电率为3%时，混合系统总投资成本为779 564.26 美元（$）, 其中，光伏、风电、电池及变换器成本分别占总成本的33%、29%、34%和3%，单位度电成本为0.3494 $/kWh；单位度电成本随缺电率增加而下降且下降速率逐渐降低；单位度电成本在组件价格方面受光伏组件价格影响更明显，在气象方面，受风速均值影响更明显。该研究成果可为科学设计混合系统容量，促进风、光资源互补利用提供科学依据。     

基于随机机会约束规划的农村风/水/光发电容量配置

开发利用农村丰富的风、水、光资源是缓解农村能源供需矛盾的有效途径,因地制宜多能源互补发电系统的优化配置方法是亟待解决的实际问题。该文采用逆变换法对农村风速和微水流量进行随机抽样,建立了风力和水力发电量的随机模型,在此基础上提出了基于随机机会约束规划的农村风水光发电系统优化配置数学模型。该模型以投资和年费用最小、供电可靠性和资源利用率尽可能高为目标,满足发用电功率平衡约束和机组发电功率符合资源条件约束。用蒙特卡罗模拟—遗传算法求解该模型可以得到在各种置信水平下满足目标和约束的若干优化配置方案以及各方案的评价指标,为用户提供决策支持。     

农用电动机节电运行技术与管理措施

异步电动机在农业生产和农业工程中应用极其广泛。根据初步统计,目前我国农用电动机消耗的电能约占全国农村电能的70%以上。由于选型、使用不当和管理不善等原因,农用电动机普遍存在着“马拉空车”、“大马拉小车”、功率因数偏低等现象,致使农村电网容量不能完全被利用,大量的能量被白白地浪费掉。鉴于此,该文详细论述了农用电动机的各种节能运行、技术改造和技术管理的措施,以及抑制谐波、调节无功的新技术,来提高电动机的效率和农网的功率因数,这些举措有利于提高农村电力拖动的经济效益