plc在cpv太阳能跟踪系统上应用

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1、PLC与DCS《自动化技术与应用2014年第33卷第2期PLCandDCSPLC在CPV太阳能跟踪系统上应用刘克大(中国船舶重工集团公司第七三研究所，黑龙江哈尔滨150078)摘要：第三代太阳能电池采用聚光光伏技术(ConcentratedPhotovoltaic，CPV)，第一代品硅电池和第二代薄膜FU池相比，它具有更高的转换效率、更好的耐高温性能和更环保的资源利用优势。太I；}=I能跟踪系统是C})V技术关键的组成部分，它的逃日效果直接影响着cPV电池的转换效率。本文从太阳能跟踪系统的原理发，针刘CPV系统追日的高精度要求和同内光伏产业的0EM市场现况，着重阐述

2、了一种以SIMAT1CS7—1200PIC为核心的低成本解决方案在具体项目巾的应用。关键词：聚光光伏(cPv)；太阳能跟踪系统；s1MATICS7—1200PLC中图分类号：TM571．6l文献标码：B文章编号：1003-7241(2014)02—0039—04ApplicationofPLCforCPVSolarTrackingSystemLIUKe。da(No．703ResearchInstituteofCSIC，Harbin150078China)Abstract：ThethirdgenerationsolarcellappliesConcentratedPh

3、otovoltaic(orCPV)technologywithhighercon＼ersionefficiency，betterhightemperatureresistantperformanceandtool‘eenvironmentallyfi’iendlyutilizationofresoul’ces，ascomparedwiththefirstandthesecondgenerationones．SolartrackingsystemplaysavitalroleinCPV—tech．Consideringthedemandofhighaccuracyt'

4、ol’solartrackerandtheexistingcircumstanceofPVOEMmarketinChina，thispapermainlystatestheprincipleofsolartrackingsystemandputsfol‘Will‘datypicallowCOStsolutionbasedonSIMATICS7—1200PLC．Keywords：CPV；solartrackingsystem；SIMATICS7—1200PLC1引言点，其理论转换率可超过50％。目前产业化三接面太阳能作为一种绿色可再生能源，越来越受到人们InGaP／G

5、aAs／Ge太阳能电池转换效率达35％40．7％。表的亲睐，目前第一、第二代太阳能利用技术在人们的生一为各种太阳能电池的能量转化效率对比情况。活、工作中得到了广泛的作用。第一代晶硅电池，分为表1各种太阳能电池的能量转化效率比较多晶硅电池和单晶硅电池，转换效率为12％20％，技术成熟，是当前的主流，第二代薄膜太阳能电池，主要材料薄膜型太阳能712％为非晶硅和II—VI族化合物半导体，尽管转换效率仅晶圃型太阳能12％、20％传统核能电厂30％7％12％，但系统成本优势明显，特别是在光伏建筑一体火力发电36．8O化(BIPV)应用广泛；现在，正在兴起第三代太阳能电池，聚光

6、型太阿熊(cPv)31％40．7％它是以砷化镓(GaAs)为代表的III—V族化合物半导体，利新式核能电厂42％、57％用光学组件将太阳光汇聚后，再进行光伏发电的聚光太根据国内太阳能行业基本国情，我们以西门子S7阳能技术(ConcentratedPhotovoltaic，CPV)。与前两代l200PLC为控制核心开发了CPV太阳能跟踪器，如图电池相比，CPV电池具有大光谱吸收、高转换效率等特1所示。该跟踪器满足了低成本实现CPV高精度跟踪控制的技术思路。实际证明，跟踪器的运行精度可达到±0．1。，可满足CPV电池板对追日系统的要求。收稿E1期：2013—07—17《

7、自动化技术与应用20l4年第33卷第2期PLC与DCSPLCandDCSZen0±△角度的位置(注：“+△”或“～A”视太阳运行的俯仰角而定，总之要使跟踪器调整到它的前面)，并设置跟踪器当前俯仰角=Zen一0z!-△。这样就完成了一次俯仰角方向的自动跟踪。水平角方向的跟踪也采用同样的原理。图1CPV太阳能跟踪系统j—I：≯_一[e：_，=口CPV系统模组主要由太阳能电池、高聚光镜面菲涅尔透镜等光学聚光元件、太阳光追踪器组成。应用菲涅尔透镜的作用就是将光线从相对较大的区域面积转图3跟踪器动作原理换成相当小的面积上，这种透镜也被称做集光器或聚光器。在实际应用中，系统