海洋漂浮式光伏發(fā)電裝置性能研究.pdf

1、隨著煤和石油等化石能源的大量使用，環(huán)境和資源問題日趨凸顯，對清潔能源的開發(fā)利用逐漸受到人們的重視。太陽能無污染，儲量巨大，分布廣泛，太陽能光伏發(fā)電是一種較為成熟的清潔能源技術(shù)，在獨立及并網(wǎng)電力系統(tǒng)中廣泛應用。海洋中蘊含著豐富的光伏能，海洋環(huán)境下太陽光照強度大，在海洋表面進行光伏能的利用能夠節(jié)省土地使用面積。本文提出了一種海洋漂浮式光伏發(fā)電裝置，研究其在海浪影響下的光伏發(fā)電性能。
　　浮體裝置在海浪作用下運動，必須考慮接收面上太陽輻

2、射能的變化規(guī)律，故首先對海浪影響下浮體的水動力性能和運動特性進行了研究。選取幾種不同形狀和質(zhì)量的浮體，對其進行水動力分析，利用 AQWA軟件求取不同浮體的附加質(zhì)量和輻射阻尼隨波頻的變化規(guī)律。由于海水的粘滯效應，將浮體運動軌跡近似為水質(zhì)點運動軌跡的方法研究輕質(zhì)、小尺度浮體的運動規(guī)律。利用 AQWA軟件對浮體進行時域運動仿真，得到的結(jié)果顯示在規(guī)則波浪的作用下，浮體做周期性的沉深、水平和角度擺動等運動，其運動特性與浮體本身形狀和質(zhì)量等特性有關(guān)

3、。
　　將靜態(tài)的太陽輻射能計算模型與動態(tài)的浮體角度擺動相結(jié)合，計算海浪影響下浮體表面所接收到的太陽輻射能，將其與相同條件下，以直射角度固定安裝的傾斜面上所接收的太陽輻射能相比較。以一圓柱浮體為例，結(jié)果表明該浮體在海浪影響下表面接收的輻射能能夠達到直射情況下的87.5％，同時所接收的輻射能隨其擺動最大幅度的增大而減小。
　　最后針對浮體運動特性和海浪環(huán)境設(shè)計了復合拋物面聚光器，并對其進行了輻照度分析。結(jié)果表明，在上述浮體的角度