光伏发电控制技术研究开题报告
2021-12-29 09:12
全文总字数：2969字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
随着现代能源技术的发展，人们逐渐意识到，由于常规化石燃料的资源储量有限、传统的化石燃料发电效应相对低下，且对环境的污染愈发严重等原因，新型可再生环保资源的开发已经是现代能源技术的必然方向。
面对迫在眉睫的能源危机，太阳能作为新能源和可再生能源的一种，因其清洁环保、永不衰竭的特点，受到世界各国的青睐。充分开发利用太阳能，对于节约常规能源、保护自然环境、促进经济发展都有极为重要的现实意义和深远的历史意义。
国内外研究现状
2011年，全球光伏新增装机容量约为27.5GW，较上年的18.1GW相比，涨幅高达52%，全球累计安装量超过67GW。全球近28GW的总装机量中，有将近20GW的系统安装于欧洲，但增速相对放缓，其中意大利和德国市场占全球装机增长量的55%，分别为7.6GW和7.5GW。2011年以中日印为代表的亚太地区光伏产业市场需求同比增长129%，其装机量分别为2.2GW，1.1GW和350MW。此外，在日趋成熟的北美市场，新增安装量约2.1GW，增幅高达84%。
其中中国是全球光伏发电安装量增长最快的国家，2011年的光伏发电安装量比2010年增长了约5倍，2011年电池产量达到20GW，约占全球的65%。截至2011年底，中国共有电池企业约115家，总产能为36.5GW左右。其中产能1GW以上的企业共14家，占总产能的53%；在100MW和1GW之间的企业共63家，占总产能的43%；剩余的38家产能皆在100MW以内，仅占全国总产能的4%。规模、技术、成本的差异化竞争格局逐渐明晰。国内前十家组件生产商的出货量占到电池总产量的60%。
在今后的十几年中，中国光伏发电的市场将会由独立发电系统转向并网发电系统，包括沙漠电站和城市屋顶发电系统。中国太阳能光伏发电发展潜力巨大，配合积极稳定的政策扶持，到2030年光伏装机容量将达1亿千瓦，年发电量可达1300亿千瓦时，相当于少建30多个大型煤电厂。国家未来三年将投资200亿补贴光伏业，中国太阳能光伏发电又迎来了新一轮的快速增长，并吸引了更多的战略投资者融入到这个行业中来。
2015年上半年，全国累计光伏发电量190亿千瓦时。
2015年9月7日，江苏省首个供电所光伏发电项目在南京市浦口区正式并网运行，农村居民也用上了“绿色电”。接下来光伏发电项目将在农村变电所推广。
2015年11月，安徽省来安县全面启动乡村光伏发电项目，11个美好乡村“空壳村”装机容量为60KW以上的光伏电站进入招标程序。据初步估算，并网发电后各村每年能提供72000KWh清洁电能，村级集体经济能增收5万元以上。
2015年1-6月，全国新增光伏发电装机容量773万千瓦，截至2015年6月底，全国光伏发电装机容量达到3578万千瓦。
自2013年起，光伏发电连续3年新增装机容量超过1000万千瓦；截至2015年底，光伏发电累计装机容量达到约4300万千瓦，超过德国成为全球第一。此外，光伏产业正发力“走出去”。国家能源局数据显示，2015年光伏电池及组件出口量达到2500万千瓦以上，出口额达到144亿美元。2. 研究的基本内容
（1）了解太阳能光伏发电国内外的技术现状。
（2）对太阳能光伏发电理论进行较为系统的研究。
（3）分析光伏电池的基本原理和特性，理解最大功率点的存在。
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3. 实施方案、进度安排及预期效果
（1）撰写开题报告并完成英文文献的翻译，了解与该课题相关的理论知识，通过查阅文献形成初步的设计方案。
（2）建立在所学知识的基础上，分步骤完成各项设计任务，包括模块设计、实物设备选材、发电系统规模的确定、相关配置设计等。
（3）对各元器件的选型和设计内容进行整理，完成建模仿真和实物模型搭建，并撰写设计说明书，完成初稿。
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4. 参考文献
[1]王东娇.太阳能光伏发电控制技术研究[d].硕士学位论文.太原:中北大学,2010.
[2]曹太强.光伏发电系统极其控制技术研究[d].博士学位论文.成都:西南交通大学,2010.
[3]程志冲.光伏发电并网逆变控制技术研究[d].硕士学位论文.郑州:华北水利水电大学,2012.
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