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太阳能发电站建造研究报告精要
甘肃省平凉市柳湖村太阳能发电站建造报告
在国家863计划的大力支持之下,柳湖村政府从陕西省西安市高新技术开发区购入了一批太阳能电池板,拟在柳湖村建造一个小功率的太阳能发电站,现对购进的太阳能电池板做出性能的相关测试实验,结合柳湖村地区的相关地理条件及当地的用电情况,对环境的影响,对太阳能发电站的建造有如下的建造报告。
一、 实验室数据处理及结论
表1 不同负载时的电压与光电流的测量
本底光电流Io=1.30mA
短路电流Ioc=6.12Ma 开路电压Uoc=2.39V
负载电压U/V
光电流I/mA
负载电阻/kΩ
功率P/mW
0.25
6.06
0.04
1.52
0.55
6.03
0.09
3.32
0.75
5.95
0.13
4.46
0.95
5.80
0.16
5.51
1.20
5.51
0.22
6.61
1.35
5.23
0.26
7.06
1.50
4.85
0.31
7.28
1.75
3.94
0.44
6.90
2.00
2.71
0.74
5.42
2.20
1.54
1.43
3.39
由图知:Pm=7.30mW
结合Ioc与Uoc可得FF=0.5
表2 相对光强与短路电流、开路电压的测量
光强比值/%
I/mA
Uoc/V
10
1.68
2.00
20
2.17
2.10
30
2.84
2.20
40
3.44
2.24
50
4.12
2.30
60
4.82
2.34
70
5.52
2.37
80
6.06
2.40
90
6.42
2.40
表3 不同俯仰角时的开路电压、短路电流的测量
角度Φ
Isc/mA
Uoc/V
10°
6.08
2.40
20°
5.92
2.39
30°
5.50
2.37
40°
4.83
2.34
50°
3.98
2.30
表5 正向偏压时,太阳能电池电压与电流的测量
另注:所求公式均附在图中
结论:1、太阳能电池的最佳功率在7.30mW左右
2、太阳能电池的填充因子约为0.5
3、短路电流与开路电压呈对数关系
4、随俯仰角增大,输出功率减小且速率变大
5、正向偏压时,电流与电压是指数关系
二、 太阳能发电站的选址
在柳湖村有3处闲置地产可用来建设太阳能发电站,一是崆峒山后的水库附近有处空地而且居民较少,另外临近崆峒古镇和平凉五中这种大功率的用电企业;二是泾河旁边的一块代建土地,同时可以利用旁边的泾河进行水力发电;三是火车站旁边的还有一处废弃的土地,另外此处风力较大,可以同时建一些风力发电装置进行混合发电。再深入调查之后发现,崆峒水库附近的空地因为临近5A级风景区,太阳能发电站的酸性废料如四氯化硅等会对水库及崆峒山附近的环境造成破坏;同样在泾河旁边也会对泾河造成污染,而且泾河的水流量在逐年减小,也不适合水力发电的建造,另外临近住宅区,太阳能反射的光也会对人体造成伤害如视力下降和头晕等即所谓的光污染。而火车站旁边的空地首先利于交通,建造原料等可以很方便的运输,住宅区少,而且离工业区不远,酸性废料可以与工厂的废料一起集中处理,还可以建造风力发电装置进行混合发电,更为重要的是,火车站附近没有高楼和山的阻挡,每天的有效日照时间相对于其余两地最长,太阳能发电站建在此处效率最高。综上所述,柳湖村太阳能发电站选址为火车站旁边的废弃的土地。
三、 太阳能发电站的功率及太阳能的储存
柳湖村现有常住居民22户共30间房屋,初步按每间房屋日用电800瓦容量,夜间用电100瓦容量,我村所用电为额定电压为220V的交流电,最长连续阴雨天为15d,两最长连续阴雨天最短间隔天数为30d。由实验中得到太阳能电池的标准功率为7.30mW,工作电压为1.50V,工作电流为4.85mA。实验中所得太阳能电池的功率太小,现购买的太阳能电池为标准功率为73.0W,工作电压为15.0V,工作电流为4.85A。逆变器的转换效率为90%,现购得80Ah 12V的蓄电池,其充放电效率为85%,浮充电压为(14±1)V 。通过查资料得柳湖村的年平均日辐射量为12781(kj/m^2),kop值为0.9275。
蓄电池的容量为:
Bc=1.2*【(30*800/220)*12+(30*100/220)*12】*15*1.2/(0.75*0.9*0.85)=55444Ah
所选的蓄电池单体的额定电压为12V,所以应串联19个单体蓄电池来得到220V的额定电压。并联694个单体蓄电池来满足蓄电池的总容量。
串联的太
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