太阳能光伏—温差混合发电系统的研究

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1、分类号:密级：UDC：学号：406107212033南昌大学硕士研究生学位论文太阳能光伏-温差混合发电系统的研究TheResearchofPhotovoltaic-Thermoelectric(PV-TE)HybridPowerSystems邓华培养单位（院、系）：信息工程学院自动化系指导教师姓名、职称：江智军教授申请学位的学科门类：工学学科专业名称：电力电子与电力传动论文答辩日期：2015年5月23日答辩委员会主席:ff2015年〈月曰一、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宄成果。据我所知，除了文中特

2、别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得南昌大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名（手写）：沒#签字日期年/月//)日二、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位

3、论文。同时授权北京万方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按“章程”规定享受相关权益。学位论文作者签名（手写）：导师签名（手写）：签字曰期:>丨少年（月/^曰签字曰期：年6月//曰论文题目姓名邛考/学号论文级别博士b硕士■院/系/所Mlk罐责、专业’E_mail备注：□公开□保密（向校学位办申请获批准为“保密”，______年_月后公开)摘要摘要在能源危机和环境污染问题的大背景和太阳能光伏背板“变黄”开裂的小

4、背景下，提出太阳能光伏-温差(Photovoltaic-Thermoelectric，PV-TE)混合发电系统，既解决了太阳能电池板因温度过高导致“变黄”开裂的问题，延长了PV电池寿命，又能利用太阳能电池的废热能进行发电，提高了对太阳能的利用率。同时，南昌市溪霞水库水电站为满足周边用户用电需求和提高其供电可靠性，拟将建设一个兆瓦级的水-光-蓄微电网联合发电系统，其中将建造2兆瓦级太阳能PV-TE混合发电系统，所以对太阳能PV-TE混合发电系统的研究具有重要的实际意义和理论参考价值。首先，本文对PV-TE混合系统的两个重要组成模块：太阳能光伏电池(pho

5、tovoltaiccells，PV)和温差发电器(thermoelectricgenerators，TEG)，分别根据其数学模型在仿真平台Matlab/Simulink搭建的仿真模型，分析其各自的输出特性，为混合系统的研究做准备。其次，相对于传统的自然冷却和循环蓄水冷却方式，本文应用因根据水库发电，提出的PV-TE混合系统的冷却系统采用水库非循环水对温差发电器冷端降温，提高了系统的发电效率。接着，根据太阳能PV-TE混合系统的能量关系搭建了混合系统的仿真模型，在设定环境下对混合系统进行仿真及分析，并与传统PV系统进行对比研究。实验仿真结果表明：冷却系统

6、的水流量，光伏电池板的热传系数和温差发电器的优值系数是混合系统的三个重要影响因子。且与传统的光伏发电系统相比，PV-TE混合系统的输出功率和发电效率都得到了提高。同时，以250Wp的发电系统发电量为例，太阳能PV-TE混合系统进行了与传统的PV系统对比性的投资经济分析。通过各方面的成本分析本系统预计可在10年后实现盈利，同时混合系统还具有很好的环境效益。最后，研究了太阳能PV-TE混合系统的DC/DC并网问题，提出了双输入Boost升压变换器，并利用仿真验证了该变换电路的可行性。关键词：太阳能光伏-温差混合发电系统；太阳能光伏电池；温差发电器；水冷却系

7、统；经济性分析；双输入Boost升压变换器IABSTRACTABSTRACTInthebackgroundofenergycrisisandenvironmentalpollution，andphotovoltaicbackplaneisbecomingcrackingandyellow，Photovoltaic-Thermoelectric(PV-TE)hybridpowersystemsisproposed.Notonlytheproblemofbecomingcrackingandyellowonsolarpanelsduetohightempe

8、raturehasbeensolved，andthelifeofsolarcellsisext