主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 贵州大学     

基本信息

项目名称:
逐日光伏发电系统
小类:
信息技术
简介:
逐日光伏发电系统利用光敏电阻采集光影,通过单片机89C51等芯片的控制,运算出太阳能电池的二维偏角,通过步进电动机调整使太阳能电池垂直于太阳光,高效追踪太阳照射角度,提高集热效率,较传统平板光伏发电系统能增加25%的发电量。
详细介绍:
随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重,开发利用清洁的可再生能源势在必行。太阳能是当前世界上最清洁、最现实、最有大规模开发利用前景的可再生能源之一。太阳能光伏发电是太阳能光伏利用的主要发展趋势,必将得到快速的发展。逐日光伏发电系统利用光敏电阻采集光影,通过单片机CD4051和译码器74LS138逐一分析光敏电阻的阻值大小,对比给定电阻后比较电压,将电信号输入给单片机89C51,分析出二维偏角x、y,通过步进电动机调整使太阳能电池垂直于太阳光,高效追踪太阳照射角度,提高集热效率,较传统平板光伏发电系统能增加25%的发电量。试验表明:该系统较好的实现了最大限度吸收太阳能并使太阳能利用率达到最大化的目的,各项功能工作正常,控制方案简单可行,系统工作稳定可靠,性能良好。

作品图片

  • 逐日光伏发电系统
  • 逐日光伏发电系统

作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重,开发利用清洁的能源势在必行。太阳能是当前世界上最清洁、最现实、最有大规模开发利用前景的能源之一。为了适应太阳能光伏发电的发展趋势,设计了逐日光伏发电系统。该系统利用光敏电阻采集光影,通过单片机运算出二维偏角,最后由电动机调整太阳能电池的角度,以达到高效追踪太阳照射角度,提高集热效率的目的。

科学性、先进性

现有的光伏技术大多无法自动改变太阳能电池角度,又或是单一的应用光控比较器控制电机正反转改变其角度,具有很大局限性。逐日光伏发电系统利用光敏电阻采集光影,通过单片机运算出二维偏角,步进电动机调整太阳能电池垂直于太阳光,高效追踪太阳照射角度,提高集热效率,具有一定的智能化,打破了传统光伏吸能的局限性。

获奖情况及鉴定结果

作品所处阶段

实验室阶段

技术转让方式

作品可展示的形式

图片

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

逐日光伏发电系统利用光敏电阻采集光影,通过单片机运算出二维偏角,使步进电动机调整太阳能电池垂直于太阳光,进而高效追踪太阳照射角度,达到提高集热效率的目的。逐日光伏发电系统适用于为用电设备提供电能。相信在不久的将来,随着逐日光伏发电系统的逐步完善,其适用范围一定会涉及到更多的领域当中。逐日光伏发电系统成本低、体积小、无污染,且太阳能源取之不尽用之不竭,其经济效益一定会相当可观。

同类课题研究水平概述

逐日光伏发电技术代表了当今世界光伏发电的趋势,是光伏步入大规模发电阶段成为电力工业组成部分的重大步骤。美国于1973年首先制定了光伏发电发展计划,明确了近、中、远期的发展战略目标。日本于1974年开始执行“阳光计划”,投资5亿美元,迅速发展成为世界太阳电池的生产大国。进入20世纪90年代,不少发达国家开始实施基于太阳能光伏发电屋顶计划,这是一种全新的将太阳能技术与建筑设计相结合的光伏发电系统。从世界范围来讲,光伏发电已经完成了初期开发和示范阶段,现在正在向大批量生产和规模应用发展,从最早作为小功率电源发展到现在作为公共电力的并网发电,其应用范围也已经遍及几乎所有的用电领域。 我国光伏发电等可再生能源发电技术的研究仍然处于起步阶段。逐日光伏发电技术水平相对国外还有一定差距,合肥工业大学能源研究所、燕山大学、上海交通大学、中国科学院电工研究所等科研单位在光伏发电方面进行了相关的研究,并且在“九五”、“十五”期间,国家科技部投入相当数额的经费进行开发工作。光伏发电系统在我国还没有真正地投入商业化运行的应用,目前所建光伏系统有:深圳世博园1MW并网光伏系统、首都博物馆300kW并网光伏系统都为示范工程。
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