基于simulink光伏电池最大功率点跟踪技术的仿真(2)

北京理工大学珠海学院2013届本科生毕业设计

5 结论 ............................................................................ 29 参考文献 .......................................................................... 30 谢辞 .............................................................................. 32 附录 .............................................................................. 33

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1引言

1.1课题研究背景

人类的生存和发展始终离不开能源。从原始社会的用火石生火，从而获得光能和热能；当瓦特制造出了人类第一台蒸汽机之后，人类就从此步入蒸汽机的时代；当班杰明.富兰克林通过风筝拴上钥匙的实验，发现了电，从此电能把人类推上了电气时代。人类生存和发展功不可没的是能源。人类通过自身的劳动和智慧开发了化石能源、核能、地热能、风能及太阳能等。但是，随着人类不断的快速发展经济，人类对能源的需求永无止境，传统的化石能源用一点少一点，难于维持高速发展的经济，能源危机已迫在眉睫。经过对全球能源的调查表明：石油在未来39.9年后会枯竭，天然气在36年后可以用光，煤炭是污染的罪魁祸首却在227年后可以采完。可见，化石能源的可开采不久后难于维持人类的正常发展。我们应该合理开发有限的资源，让我们的子孙后代能有资源可用。并且我们应该积极研究和开发可替代能源，是人类可持续生存发展。

由于近几年来我国经济发展迅速，国内对能源的需求大幅增长。从 1993年起，中国进入了石油净进口国之列,三年之后，中国成为了原油净进口国成员之一，又到2000 年，原油净进口量上升到 6960 万吨，然而，这种趋势在悄然中上升[1]。大概至2010 年，中国的石油进口量即净进口量将到达30%，到2020年将会到达 40％左右。预计到 2010 年和 2020 年，中国对天然气进口的依赖程度将分别达到 15％和 25％[3]。到那时中国的能源安全很有可能会受到一定威胁。

大量的化石能源的开发和利用在逐步的威胁人类的生存环境。目前由于大量使用矿物能源，排出的温室气体和有毒气体已经造成非常严重的大气污染。当前人类的发展面临着环境受到严重的污染和能源短缺的问题，这个问题的解决需要全世界科学界共同努力寻找清洁环保能源。庆幸的是该问题有了方向，科学家瞄准了取之不尽用之不竭的太阳能。

1.2 本课题的目的和意义 1.2.1选题的目的

学习如何查阅文献，获得科研最新进展，本报告与光伏电池有关，因此要多了解

这方面的动态。光伏发电是当今非常看重的能源的来源，他是非常清洁的能源。当今对他的研究还是在初级阶段，尤其中国这方面的研究远没有西方国家走的更远、更深入。在能源危机加速的情况下，已促使我国在这方研究的投入不断地加大。我选择这个课题，

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希望在这领域能够贡献自己的一份力量。

1.2.2选题的意义

当前，随着经济的高速发展，人类对资源的需求量日益加大，为此给环境造成巨大的破坏。在环境保护与有限的自然资源的双重矛盾下，因此，各国不得不从新考虑开发和使用新能源。世界各国都在积极开发太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物能、核能等清洁能源[1]。其中太阳能是一种非常洁净能源，其来自遥远的恒星—太阳，可以说这是人类永恒发展的不绝动力，对太阳能的开发和利用时几乎不产生任何污染。使得其越来越受到科学家的广泛关注，它是人类理想的替代能源。在进十来年许多研究员对太阳能发电和并网进行潜心的研究，研究出了不少的结果，为太阳能发电的推广和应用做到巨大贡献。但是当今世界，火力发电的比重还是很高，尤其在发展中国家。发展中国家太阳能等新兴能源没有得到有力的推广，主要是因为缺乏资金和技术并且火力发电投资效益好，建设周期短，技术相当的成熟。例如我国火力发电所占比重超过70%。火力发电对环境的破坏和污染非常严重。为了改善坏境，人类应该努力淘汰高能耗、高污染的火力发电，积极寻求环境友好型的能源。

1.3光伏发电的发展和现状

1.3.1国内的光伏发电的发展和现状

从1985年起，我国开始了光伏电池的研究项目，并且在20世纪70年代的时候制造出自己的光伏电源，到了80年代，我国还渐渐引进了美国单硅光伏电池和非晶体硅光伏电池。经过十来年的努力，光伏电池在我国已走向了快速发展的道路。在发展政策制度方面，中央制定了关于“金太阳工程”的项目，该项目的实行使光伏产业得到了极大的发展。据统计，截止到1997年，我国安装了各类光伏系统的总量（其中包括进口光伏系统）已达到大约11MW，并且还建立了20KW以上光伏电站7座。比如，在1998年我国在海拔4500ｍ处，建成了0.1MW光伏发电站，使之跻身于世界上海拔最高的光伏发电站。2010年1月16日，采用光伏电源大型并网逆变器技术的3个大功率光伏发电站在宁夏成功并网发电，这是我国最大规模的光伏电站首次成功并网。这次顺利并网给我国在荒漠光伏电站的推广和应用树立了良好的榜样，同时也给日后的并网工作起到借鉴作用。在中国新能源发展行业和低碳经济领域具有划时代意义。

在我国76%的国土面积有着充足的光照，全年照射总量大约为917到2333KW/m2，理论总储量为15876GWh/ａ，光照资源分布较为平均，资源优势得天独厚，所以我国光伏发电应用前景十分广阔。我国能源供应中以煤碳为主，其消耗量非常之大，同时也带来了众多严重的环境问题，从能源和环境两方面来考虑，我国政府已经开始计划并采取有力的措施以发展可再生能源技术。由2007年我国制定的能源规划可知，到2020年光伏发电总容量将达1.8GW，并且根据在该方面有一定研究的专家的预测，这一数字有望

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达到10GW。从市场方面考虑，我国还有不少地区处于缺电甚至无电的状态，百姓急需正常生活用电，再加上我国的经济迅速发展，为光伏市场提供了更好的发展契机，可以预测并网型光伏发电站很快就会进入电力市场，一定会为提高人民生活水平做出巨大的贡献。

1.3.2国外的光伏发电的发展和现状

在全球，光伏发电行业一直处于快速发展的状态，国际光伏发电行业在过去10年中的年均增长率大约为20%,1998年世界光伏电池组件生产量为155MW,到2000年增长了133MW,而到2002年增长达385MW。目前全球光伏电池产业的出售收入超过20亿美元。随着新技术的不断发展，并网发电在发电市场中所占的比例逐步开始加大并慢慢占据主导地位，并网光伏系统在光伏发电中的比例不断加大，光伏发电已经开始逐渐从偏远地区的特殊用电转向城市的生活平常用电。进入21世纪以来，全球光伏并网发电装机容量增长快速，从2000年的187MW递增到2008年的12.95GW，年均增长率大约为60.99%，同比2007年增长了72.76%。全球光伏并网发电并网累计总量增长为11倍左右，从2000年的1.4GW增长到2008年的1.8GW，年增长率35.6%，和2007年相比增长60.78%，据统计，到2010年，全球累计并网将会接近30GW。在世界各国中，日本因为资源十分短缺，很早便重视发展光伏发电，并且从1999年起光伏电池组件的生产就超过了美国而位居全球第一。日本提出的“面向2030光伏路线图的概述”中明确说明，到2030年，全国累计安装光伏电池组件容量要达到1TW[3]。在美 …… 此处隐藏：2774字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……