[01149196]太阳能光伏电站节能监控平台研究与开发

目前,环境污染和能源危机已成为制约社会发展的突出问题,太阳能光伏发电技术为解决上述问题提供了有效的途径。随着光伏技术的发展,所面临的主要问题是光伏阵列转换效率低、控制成本较高,如何有效地解决控制和成本之间的矛盾,最大限度地提高光伏阵列的发电效率成为国内外学者的研究热点。本项目围绕上述热点问题,以光伏阵列作为研究对象,构建节能监控平台,监测光伏阵列的表面光照强度以及覆盖物,调整功率控制算法,跟踪光伏阵列的最大功率。 1. 主要解决的关键技术与创新点 （1）理论分析不同拓扑结构的光伏阵列在复杂光照环境下的输出特性,研究光伏阵列的模块化编程方法,推导光伏阵列在不同光照环境下的最大功率点分布。 （2）构建了光伏阵列的能效最优化模型,总结工程应用中光伏阵列阴影分布及安装等方面的经验,为节能监控平台的建立提供依据。 （3）研究基于表层图像处理技术的最大功率点跟踪算法,通过采集光伏阵列表层光照图像,预判阵列当前环境下的最大功率点近似电压,采用区间递减法跟踪光伏阵列的最大功率,避免因电压扰动带来的电能损耗,提高光伏电站的发电量。 2. 技术指标 （1）工作电压：直流12V/24V,交流220V/380V （2）单机额定功率：1000W （3）额定负载电流：20A （4）通信：I2C接口 （5）温度补偿系数：-30mV/℃/12V（以25℃为基准） （6）工作环境温度范围：-35℃到＋55℃ （7）最大功率跟踪效率：98% （8）可识别最小阵列：100W （9）节能幅度：10% 3. 经济指标 本项目研究成果在复杂光照环境下可提升光伏电站10%的发电量,节能效果显著。 4. 经济社会效益 本项目的研究针对太阳能光伏发电领域展开,根据国家《可再生能源中长期发展规划》,到2020年,我国力争光伏发电装机容量达到1.8GW,到2050年达到600GW,预计到2050年,我国可再生能源的电力装机将占全国电力装机的25%,其中光伏发电装机将占到5%,市场需求巨大,项目研究成果所带来的经济社会效益显著。