船舶太阳能并网光伏系统建模仿真研究开题报告
2021-03-14 22:00:57
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1课题研究的目的和意义
自18世纪欧洲工业革命,人类开始享受着科技给生活带来的便捷,但同时也面临由此带来的能源消耗和环境污染等问题。近年来,随着石油、煤炭、天然气等资源的几近枯竭以及环境污染的不断加重,寻找替代新能源已经成为人类谋求可持续发展的一种必然要求[1-2]。太阳能是地球上资源最丰富的可再生能源之一,分布广泛、取之不尽并且无污染绿色环保的特点使之成为许多化石能源的最佳替代品[3]。人类社会的发展要走可持续发展道路,了解、研究并掌握太阳能发电技术是经济发展和社会进步的当务之急。在一些发达国家,太阳能发电技术已经大范围推广使用。据预测,至本世纪中叶在能源系统中太阳能所占的比例接近 28%,至本世纪末在能源系统中太阳能发电所占的比例可以接近 65%[4],[12]。
随着新能源普及度的提高,在国际海事组织的积极推动下,新能源船舶已经成为未来船舶发展的主要方向[5],[8]。其中太阳能船舶是将太阳能作为船舶的辅助或主要动力源,既保证船舶的正常航行,又节省不可再生能源的消耗。这诸多优点,显然使其成为新能源船舶中的主力军。目前太阳能光伏发电是太阳能船舶利用太阳能的主要方式[6]。就其系统运行模式差异来说,可分为离网型和并网型两种运行特性截然不同的系统[7]。与离网型太阳能光伏发电相比,并网型光伏发电可以减小了负载供电的不稳定性问题、使光伏电池始终运行在最大功率点处,提高太阳能发电的效率、省略蓄电池作为储能环节,降低了蓄电池充放电过程中的能量损失,免除了由于存在蓄电池而带来的运行与维护费用,同时也消除了处理废旧蓄电池带来的间接污染。是次,光伏并网发电系统是当前船舶太阳能光伏发电的趋势。船舶光伏并网系统指的是由光伏发电系统转化成的电能可以直接并进船舶公用电网的电力系统[22]。当太阳能光伏电池板接收到太阳光照射时,该系统把太阳能转化成电能并经过逆变器的作用,将电流逆变为与公共电网相同频率和相位的正弦交流电[21]。
2. 研究的基本内容与方案
2研究的基本内容、目标和拟采用的技术方案及措施
目前,对于光伏电站和船舶电站这两种发电系统,国内外专家学者已对其进行深入的建模研究。但对于船舶太阳能并网光伏系统这种综合的电力系统,尚无详细的建模研究。为此,本课题提出一种基于 pscad/emtdc[19] 仿真软件、采用整体系统建模方式的船舶光伏并网系统建模方法。
船舶太阳能并网光伏系统的设计主要包括船舶光伏系统的整体构设、系统的模型搭建以及仿真计算分析、并网后船舶主电网的安全供电等。
3. 研究计划与安排
3 进度安排
1-3周,完成开题报告;
4-5周,完成英文参考文献的翻译;
4. 参考文献(12篇以上)
4.参考文献
[1] nikolaos antonakakis,ioannis chatziantoniou,george filis. energy consumption, co 2 emissions, and economic growth: an ethical dilemma[j]. renewable and sustainable energy reviews,2017,68.