本文目录

  1. 求一篇光伏电站的毕业论文?
  2. 大学生应该如何维护能源安全?
  3. 二战时希特勒领导的德国发明过哪些黑科技?
  4. 中国全球环境治理做出了哪些贡献论文?
  5. 太阳能公司发展史?

求一篇光伏电站的毕业论文?

一、项目概括1.1项目简介及选址

本项目电站选址地位于湖南省湘潭市雨湖区的响塘学校屋顶上,经过去现场实地的了解和勘测后,此学习周围无森林无高大树木,附近也无任何其他房屋,距离其最近的房屋也有数十米的距离,该屋顶无女儿墙无其他建造物,是一个平面的屋顶,其屋长为43米,宽为32米。

本项目将在此学校屋顶上建造一个100kw的并网型光伏电站,实施全额上网措施。选址卫星图如图1-1所示,选址平面图如图1-2所示。

1.2项目位置及气象情况

经过百度地图的计算,得出了此地经纬度为:北纬27.96,东经为112.83,是属于亚热带温湿气候区,典型的冬冷夏热气温,年降雨量充足达1450毫米,最高气温为夏季的41.8度,最低气温为冬季的-12.1度,年均气温17度。该项目所在地最高海拔为793米,最低海拔达30.7米,总的平均海拔为48.2米。该地年总辐射量经过PVsyst软件的计算后,得出了1116.6的值,不是特别高,属于第三类资源区,但建设一个电站也不是特别亏。湘潭市地理位置图如图1-3所示。

1.3项目设计依据

本项目设计依据如下:

《光伏发电站设计规范》GB50794-2012

《电力工程电缆设计规范》GB50217-1994

《光伏系统并网技术要求》GB/T19939-2005

《建筑太阳能光伏系统设计与安装》10J908-5

《光伏发电站接入电力系统技术规范》GB/T19964-2012

《光伏发电站接入电力系统设计规范》GB/T5086-2013

《光伏(PV)系统电网接口特性》GB/T20046-2006

《电能质量公用电网谐波》GB/T14549-19933

《电能质量三相电压允许不平衡度》GB/T15543-1995

《晶体硅光伏方阵I-V特性的现场测量》GB/T18210-2000

二、电站系统设计

2.1组件选型

组件是电站中造价最高的设备,投资一个电站几乎一半的钱是砸这组件上去了,为此我们选择的组件一定要是最适合本电站的,不管是组件效率还是组件的其他参数在同功率组件下都应该保持最佳,这样才不会亏本。

组件的类型有很多,以不同的材料来说,组件又分为了晶硅组件、薄膜组件,在电站中使用最多的便是晶硅型组件,而晶硅型组件又分为单晶硅和多晶硅,它们都是市场上十分热门的组价。

单晶硅的效率比多晶硅高了很多,其使用寿命时间也长了不少,但价格方面却比多晶硅高了很多,但考虑到平价上网的时代,单晶硅的价格远远不如过去那样昂贵,所以本电站选取的组件为单晶型组件。

第一款组件晶科SwanBifacial40072H和第二款组件晶科SwanBifacial40572H的型号牌子都一样,除功率和其效率有点差距之外,其他的参数基本一样,但其第二款组件晶科SwanBifacial40572H组件的效率高,相同尺寸不同效率下,选择第二款组件更好。

第三款组件晶澳JAM72S10400MR是3款组件里效率最高的组件,比第一款和第二款分别高了0.37%和0.12%,并且尺寸和部分温度系数也是3款里面最小的,开路电压和工作电压以及短路电流等参数也是3款组件中最高的,从数据上来看,第三款组件晶澳JAM72S10400MR是3款里最棒的组件。

综合上面的分析,本项目最终选择第3款组件晶澳JAM72S10400MR作为本项目的组件使用型号。组件图如图2-1所示。

2.2最佳倾斜角和方位角设计

本电站建造在平面屋顶上,该屋顶无任何的倾角,由于组件是依靠着太阳光发电,但每时每刻太阳都是在运动着,为此便会与组件形成一个角度,该角度影响着组件的发电量,对于采取固定支架安装方式的电站来说,选择一个最合适的角度能够让电站发电量达到最高,因此最佳倾角这个概念便被引出了。

对于本电站而言,根据其PVsyst软件的计算后,得出了湘潭最佳倾角为18度时,方位为0度时,电站一年下来的发电量能够达到最高。PVsyst最佳方位角、倾斜角模拟图如图2-2所示。

2.3组件排布方式

本项目选址地屋顶长43米,宽为29米,采取横向排布方式无法摆下其电站中的整个阵列,因此本项目组件方式采取竖向排布,中间间距20mm。如图2-3所示。

2.4组件间距设计

太阳照射到一个物体上时,由于该物体遮住了光,使得光不能直射到地上时,该物体便会产生一个阴影投射到地上,而电站中的组件也类似于此,前一个组件因光产生的阴影投射到另一个组件上时,被照射的组件便会受到影响,进而影响整个电站,这对于电站来说是一个严重的问题,因此在设计其组件之间的间距时,一定要保证阴影的距离不会触及组件。

在公式2-1中:

L是阵列倾斜面长度(4050mm)

D是阵列之间间距

β是阵列倾斜角(18°)

为当地纬度(27.96°)

把以上数值代入公式后计算得:

根据结果,当电站中的子方阵间距大于2119mm时,子方阵与子方阵便不会受到影响。

2.5逆变器选型

逆变器是电站中其转换电流的设备,十分的重要,而逆变器的种类比较多,对于本项目电站来说,选择组串式逆变器最佳,因此本项目选择了3款市场上热卖的组串式逆变器。

3款逆变器的功率均在100kw以上,其效率也都是一模一样,均只有98.1%,其额定输出电压也都为600V,对于本电站来说,这3款逆变器都能使用,但可惜本电站只会从中选择一个最合适的品牌。

第一款逆变器华为SUN2000-100KTL-C1和第二款逆变器华为SUN2000-110KTL-C1是同种类同型号,但不同功率的逆变器,这两款逆变器大部分数据都一模一样,但第二款逆变器功率比第一款逆变器功率高了10k,比本电站的容量也高了10k,并且价格了略微高了那么点,选用第一款逆变器不仅省钱而且还不会造成功率闲置无处使用,最大发挥逆变器的作用,因此第1款比第2款逆变器好。

第三款逆变器是固德威HT100K,它的最大输入功率高达150kw,明明是一个100kw的逆变器,但其输入功率却不同我们往常见的逆变器一样,它居然还高了50k,如果选用这款逆变器,那么阵列输入的功率超过100都能承受。虽然最大输入功率很恐怖,但其他参数正常,对比第一款逆变器,仅只是部分参数略微差了点,总体是几乎没什么太大的差别。

本项目根据上述的分析和对其逆变器的需求,最终选择了固德威HT100K型逆变器为本电站逆变器。

2.6光伏阵列布置设计

2.6.1串并联设计

公式2-3、2-4中:

Kv——光伏组件的开路电压温度系数-0.00272

K——光伏组件的工作电压系数-0.0035

t/——光伏组件工作环境极限高温(℃)60

Vpm——光伏组件的工作电压(V)41.33

VMPPTmax——逆变器MPPT电压最大值(V)1000

VMPPTmin——逆变器MPPT电压最小值(V)200

Voc——光伏组件开路电压(V)49.58

N——光伏组件串联数(取整)

t——光伏组件工作环境极端低温(℃)-12.7

——逆变器允许的最大直流输入电压(V)1100

把以上数值代入公式中计算可得:

5.5≤N≤21

经计算,本电站最终选取20块组件为一阵列。如图2-6组件串并联设计图。

2.6.2项目方阵排布

据2.6.1的结果,每一个阵列共有20块组件,单块组件的功率是400w,一个阵列便是8kw,而本电站的总容量为100kw,总计是需要13个阵列。本电站建设地屋顶长43米,宽为32米,可以完整的摆放电站中的所有子方阵。如图2-9所示。

2.7基础与支架设计

2.7.1水泥墩设计

本电站所建地点是公办学校,属于公共建筑,如果使用其打孔安装方式,便有可能使得其屋顶因时间长久而漏水,一旦漏水便需要进行维修,这也是得花费一些金钱,又因是学校,开工去维修可能将使部分学生要做停课处理,因此为了避免这个麻烦,本电站还是选择最常见的水泥墩来做基础设计。

考虑到学校有许多的学生,突然出现了事故,作为电站建设者肯定会有责任,因此为了避免组件出现任何事故,特地将水泥墩设计为一个正方形,其长宽高都为500mm,这样的重量大大降低了事故的发生率。如图2-10水泥墩设计图和2-11电站整体水泥墩设计所示。

2.7.2支架设计

都已经把基础设计水泥墩做好了,那么接下来则是考虑水泥墩上的支撑设备支架,对于支架的设计最重要的一点就是在选材上,一般电站中的支架会持续使用到电站报废为止,使用时间长达二十多年三十多年甚至更久,对此支架的选型便是十分的重要,其使用寿命必须得长,抗腐蚀能力强。如图2-12支架设计图所示。

2.8配电箱选型

配电箱在光伏电站里又分为直流配电箱和交流配电箱,对于本电站来说,是选择其交流配电箱。配电箱的容量是根据其逆变器的容量选择,必定不能小于其逆变器的容量,否则可能会出现配电箱过压的情况,然后给电站造成事故危险。

配电箱具备配电、汇电、护电等多种功能,是本电站必须要又的设备,经过配电箱型号的对比,本电站最终选择了昌松100kw光伏交流逆变器。

2.9电缆选配

电站分为两类电,一类是直流电,必须使用直流电缆运输;一类是交流电,必须使用交流电缆运输,切记不可以乱搭配使用,否则将会造成电缆出线问题,电站设备出现问题。

直流电缆选型一般都是选择PV1-F-1*4mm2光伏专用直流电缆

交流电缆:

P:逆变器功率100KW

U:交流电电压380V

COSΦ:功率因数0.8

线损率:976/100000=0.9%<2%,符合光伏电缆设计要求。

据其计算结果和下图电缆参数表,本电站最终选择ZRC-YJV227Omm2交流电缆。如图

2.10防雷接地设计

防雷接地是绝大多数光伏电站都必须要做的,目的就是防止雷击破幻电站,损坏人民的生命以及财产,特别是对于本电站而言,建设点是在学校,而学校不仅人多而且易燃物也多,一旦雷击劈到电站上,给电站造成了任何事故,都有可能把整个学校给毁了,为此本电站一定需要做好防雷接地设计。

本电站防雷方式采取常用的避雷针进行避雷,接地则是为电站中各个设备接地端做好接地连接。

2.11电气系统设计及图纸

本电站装机总容量为100kw,由260块光伏组件组成,形成了13个阵列,每个阵列20块组件,然后连接至逆变器,逆变器变电后接入配电箱,最后再连接国家电网。

三、电站成本与收益

3.1电站项目设备清单

根据当地市场的物价,预估出了一个本电站预计投资表。

3.2电站年发电量计算

本电站总容量为100kw,而电站选址地的年总辐射量为1116.6,首先发电量便达到了89328度电。

Q=100*1116.6*0.8=89328度

Q——电站首年发电量

W——本项目电站总容量(85KW)

T——许昌市年日照小时数(1258.2H)

——系统综合效率(0.8)

任何设备一旦使用,便就开始慢慢磨损了,其效率也是一年比一年差,即便是光伏组件也不例外。组件首年使用一年后,为了适应其环境,自身的效率瞬间就降低2.5%,而后的每年则是降低0.7%,将至80%左右时,光伏组件也是已经运行了25年。

3.3电站预估收益计算

根据湖南省的标准电价,我们电站发的每度电能够有0.45元收入,持续运行25年后,将会获得2007021.504*0.45=903159元,也就是90多万,减去我们为电站投资的41.57万,我们25年内能够获得大约50万的纯利润收入

科技小论文600字左右小学生太阳能,求一篇光伏电站的毕业论文?

参考文献

[1]王思钦.分布式光伏发电系统电能计量方案[J].农村电工,2019,27(09):37.

[2]谷欣龙.光伏发电与并网技术分析[J].科技资讯,2019,17(24):31+33.

[3]黄超辉,陈勇,任守宏.基于应用的光伏电站电缆优化设计[J].电子工业专用设备,2019,48(03):67-71.

[4]余茂全,张磊.基于PVSYST的光伏发电系统仿真研究[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2019,19(02):35-39.

[5]谭阳.家用太阳能分布式光伏并网发电系统研究[J].电子制作,2019(09):94-95+91.

[6]石培进.发展分布式光伏电站的可行性分析[J].山东工业技术,2019(12):183.

[7]蒋飞.光伏发电项目的投资决策方法研究[D].华东理工大学,2013.

[8]陈坤.光伏发电系统MPPT控制算法研究[D].重庆大学,2013.

[9]徐瑞东.光伏发电系统运行理论与关键技术研究[D].中国矿业大学,2012.

[10]任苗苗.光伏发电三相并网逆变器的研究[D].兰州交通大学,2012.

大学生应该如何维护能源安全?

大学生应该积极参与能源保护行动,从自身做起,切实维护能源安全。首先,要加强能源知识的学习和宣传,提高大众对能源的认识和观念,建立能源环保意识。其次,要从日常生活做起,节约用电用水,减少浪费,鼓励身边的人形成节约能源的好习惯。最后,也是非常重要的一点,要支持和参与能源技术的发展和应用,推广其他可再生能源的利用,加快能源结构的转型升级。通过这些方面的努力,大学生可以为维护能源安全贡献自己的一份力量。

二战时希特勒领导的德国发明过哪些黑科技?

二战前期的德国可以说集中了欧洲最优秀的科学家,和最前沿的科学研究成果。

其中在军事科技上德国更是走在了世界前列,领先发展出导弹、喷气式飞机、超级大炮等一系列用于实战的武器,以及传说中的飞碟、纳粹钟等未能用于实战只存在幻想中的装备。

下面以史为鉴就给大家简单介绍一下。

导弹

德国研制出了世界第一种导弹--V1/2系列导弹。

如果说v1导弹还算是无人驾驶的炸弹飞机,但v2导弹却是名副其实的弹道导弹了。

v2导弹德文全称Vergeltungswaffe-2,意为“报复性武器-2”,其目的在于从欧洲大陆直接准确地打击英国本土目标。V2导弹装有单级液体火箭发动机,装有800公斤普通炸药,射程为320公里,采用无线电遥控制导方式。

喷气式飞机

德国人在1939年就研制出了喷气式飞机,领先世界。

1939年8月27日,德国He-178喷气式战斗机试飞成功,它标志着人类航空中上喷气飞行时代的到来。

可惜德军没有重视,喷气式飞机投入战斗时德军已经日落西山了。

超级大炮

俗话说火炮是战争之王,但是德国的多拉大炮是火炮之王。

希特勒上台后,秘密研制了一种口径800毫米的超巨型火炮。

研制成功后的超级火炮身管长32.48米,全长42.9米,口径800毫米,火炮全重1329吨,是世界上口径最大的巨炮。

它发射的炮弹有两种,一种是榴弹,弹重4.81吨,射程47千米;另一种是混凝土破坏弹,弹重7.1吨,射程38千米。他800毫米的炮膛内可蹲下一个士兵。

飞碟

二战中,美英苏盟军飞行员声称在空中见到过画着铁十字的碟形飞行器,将其称呼为UFO(不明飞行物)。

许多小报都在大肆渲染德国纳粹发明的飞碟,炮制出了许多诸如别隆采圆盘之类的故事,说德国当时已经发明纯粹靠空气和水驱动的飞行器。这种故事大家看看就好。

而德国是不是真的研究过碟形飞行器,到底真相如何?随着时间的推移,谁也不知道了。

纳粹钟

据说在二战期间纳粹设计制造的一种秘时间机器。据说在波兰文献中它有被称为“纳粹钟”,一种具备放射性和反引力功能的武器。

还传说这个机器使用德语代号为“Xerum525”的紫色液态金属(具有强烈放射性)沿相反方向在两个”汽缸内高速旋转。

它在运行时会发出强烈的电磁/电离辐射,或者是会带来某些未知的影响,比如发出神秘的蓝光,所有暴露在某一范围内的动植物都在数分钟到数小时内分解成黑色的黏胶状物质或是呈现一种不正常的腐烂状态等等;

有人说纳粹钟的目的就是扭转时间或者空间。

对此,以史为鉴认为大家看看就好了。如果还要看纳粹的黑科技,据说在西藏、南极、北极、月球上都有纳粹德国的秘密基地哦,可能中国人登月之后还会发现纳粹德国当年的秘密基地吧。

毕竟是和外星人合作过的德国元首,有些黑科技不是很正常嘛?

我是以史为鉴,每天都有有趣的历史故事,欢迎关注。

中国全球环境治理做出了哪些贡献论文?

随着世界经济全球化发展,带来了不小的环境治理挑战。中国作为一个有担当的世界大国,积极参与全球环境治理。淘汰落后高污染产能,推动绿色发展,坚持绿水青山就是金山银山的发展理念。

推动产业升级转型,节能减排,大力推行新能源产业发展,大力发展风能,太阳能等可再生能源发电。

太阳能公司发展史?

太阳能发展史

太阳能发电作为一个新兴的清洁能源,已经逐步在各个领域广泛的应用,相信太阳能热水器已经是家家户户的标配了吧!那太阳能发电的历史起源谁知道呢?1839年,19岁的法国贝克勒尔做物理实验时,发现在导电液中的两种金属电极用光照射时,电流会加强,从而发现了“光生伏打效应”;

1904年爱因斯坦发表光电效应论文,为此在1921年获得诺贝尔奖;

1930年朗格首次提出用“光伏效应”制造“太阳电池”,是太阳能变成电能;1941年,奥尔在硅上发现光伏效应;

1954年5月美国贝尔实验室恰宾、富勒和皮尔松开发出效率为6%的单晶硅太阳电池,这是世界上第一个实用的太阳电池。同年,威克尔首次发现了砷化镓有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成了太阳电池。太阳光能转化为电能的实用光伏发电技术由此诞生并发展起来。贝尔实验室太阳能发电术语“光生伏打”(Photovoltaics)来源于希腊语,意思是光、伏特和电气的,来源于意大利物理学家亚历山德罗·伏特的名字,在亚历山德罗·伏特以后“伏特”便作为电压的单位使用。以太阳能发展的历史来说,光照射到材料上所引起的“光起电力”行为,早在19世纪的时候就已经发现了。

1849年术语“光-伏”(photo-voltaic)才出现在英语中,意指由光产生电动势,即光产生伏特。

1839年,光生伏特效应第一次由法国物理学家A.E.Becquerel发现。

1883年第一块太阳电池由Charles?Fritts制备成功。Charles用硒半导体上覆上一层极薄的金层形成半导体金属结,器件只有1%的效率。到了1930年代,照相机的曝光计广泛地使用光起电力行为原理。

1946年Russell?Ohl申请了现代太阳电池的制造专利。到了1950年代,随着半导体物理性质的逐渐了解,以及加工技术的进步,1954年当美国的贝尔实验室在用半导体做实验发现在硅中掺入一定量的杂质后对光更加敏感这一现象后,第一个有实际应用价值的太阳能电池于1954年诞生在贝尔实验室。太阳电池技术的时代终于到来。

1960年代开始,美国发射的人造卫星就已经利用太阳能电池做为能量的来源。1970年代能源危机时,让世界各国察觉到能源开发的重要性。

1973年发生了石油危机,人们开始把太阳能电池的应用转移到一般的民生用途上。在美国、日本和以色列等国家,已经大量使用太阳能装置,更朝商业化的目标前进。在这些国家中,美国于1983年在加州建立世界上最大的太阳能电厂,它的发电量可以高达16百万瓦特。南非、博茨瓦纳、纳米比亚和非洲南部的其他国家也设立专案,鼓励偏远的乡村地区安装低成本的太阳能电池发电系统。而推行太阳能发电最积极的国家首推日本。

1994年日本实施补助奖励办法,推广每户3,000瓦特的“市电并联型太阳光电能系统”。在第一年,政府补助49%的经费,以后的补助再逐年递减。“市电并联型太阳光电能系统”是在日照充足的时候,由太阳能电池提供电能给自家的负载用,若有多余的电力则另行储存。当发电量不足或者不发电的时候,所需要的电力再由电力公司提供。到了1996年,日本有2,600户装置太阳能发电系统,装设总容量已经有8百万瓦特。一年后,已经有9,400户装置,装设的总容量也达到了32百万瓦特。在中国,太阳能发电产业亦得到政府的大力鼓励和资助。