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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:翁至凡
研究生(外文):Jhih-Fan Wong
論文名稱:不同負載對太陽光電發電系統發電效率影響分析
論文名稱(外文):Impact Analysis for Different Load of Solar Systems of Power Generation Efficiency
指導教授:王長春
指導教授(外文):Chang-Chun Wang
口試委員:顧鴻壽李文興
口試委員(外文):Hong-Shou GuWun-Sing Li
口試日期:2012-01-04
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:能源與冷凍空調工程系碩士班
學門:工程學門
學類:其他工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:67
中文關鍵詞:太陽能發電系統負載影響
外文關鍵詞:Solar systemLoad affect
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各國工業發展均需仰賴電力,然而在快速的開發下,地球上剩有的石化能源卻已日漸短缺,人類生存的環境污染也越趨嚴重,尤以台灣地區缺少天然能源,發電成本較高,致力於替代能源開發乃成為是當前迫切的課題之一。再生能源取之不盡、用之不竭,且無環保等問題,因此再生能源可說是目前最有發展潛力的電力來源;分散式發電在電力系統中扮演角色隨再生能源與環境意識抬頭下,已越來越重要,台灣地狹人密,能源多仰賴進口,近年更以發展科技島為目標,因此綠色電能消費科技與綠色電能生產科技均不能偏廢。綠色電能消費科技方面,與能源耗用相關者應優先發展,綠色電能生產科技則應優先推動高科技產業的生產技術,以及國際環境管理規範ISO14000,再加強傳統產業的減廢與回收再利用技術。
由本文實驗結果可知,負載變化對市電併聯型太陽能發電系統並無太大的影響,發電效率只與光照強度有關,而負載變化對獨立型太陽光電發電系統有顯著的影響性。在分析其數據,可得知當蓄電池未滿時,在不同的日照強度其最大功率點因日照強度及負載量而有所變化。當負載量相同時日照強度越強,其最大功率點則越高,反之則越低。當負載量不同時,其負載量需達一定程度後,始可維持在對大功率點;而在蓄電池已充滿時,其最大功率點則只與負載量有關,當負載量達一定程度後則維持在對大功率點。


The economic of the world grow up very quickly and the energy requirement is more and more. The electric power is need more for the industry. However, the oil in the earth will exhaust in recent years. Today, there are many scientists try to find a new energy. The renewable energy, due to their inexhaustible supply and environmentally clean characteristic, is probably a kind of most potential renewable energy for recent development . The distributive power generations become the most important as the environmental awareness and renewable energy development. Since the most of the energy are imported in Taiwan, the development, technology and implementation of renewable energy are the major policies and action items. For the energy consumption, the power reduction technology shall be the first priority to develop and achieve “green power consumption”. For the green power generation, the technology of renewable energy generation is the first priority and shall commit to ISO 14000 standards. The development of reduce, recycle and reuse technology of traditional industry shall enhance simultaneously.
This paper shows the experimental results, the load changes on grid-connected photovoltaic energy conversion system in parallel is not much affected, only the power generation efficiency and light intensity, while the load changes on the stand-alone photovoltaic energy conversion system have a significant impact nature. In analyzing their data, be able to tell when the battery is not full, sunshine intensity at different of its maximum power points load due to sunlight intensity and amount of change. When the same load, the stronger sunlight intensity, the maximum power point is higher, and vice versa, the lower. When the load is not the same, the load required to reach a certain level before they can be maintained in the high-power points; while the battery is fully charged, its maximum power point only with the load, and when the load reaches a certain level is maintained in the power point.


摘要.......................................................i
ABSTRACT.................................................ii
誌謝......................................................iv
目錄.......................................................v
表目錄....................................................vii
圖目錄.....................................................ix
第一章 緒論.................................................1
1.1 前言...................................................1
1.2 研究背景與目的...........................................2
1.3 分散式發電系統...........................................2
1.4 電力網路的特點與類型......................................3
1.4.1 集中式發電............................................3
1.4.2 分散式發電............................................4
1.5 分散式能源介紹...........................................6
第二章 太陽能電池.............................................8
2.1 太陽能發電原理...........................................8
2.2 太陽能電池種類..........................................12
2.2.1 單晶矽太陽能電池.......................................13
2.2.2 多晶矽太陽能電池.......................................14
2.2.3 非晶矽太陽能電池.......................................15
2.2.4 矽薄膜太陽能電池.......................................16
2.2.5 各式太陽能電池之比較...................................17
2.3 太陽能電池最大功率演算法..................................17
2.3.1 電壓迴授法...........................................18
2.3.2 功率迴授法...........................................19
2.3.3 擾動觀察法...........................................19
2.3.4 增量電導法...........................................20
2.3.5 直線近似法...........................................22
2.3.6 實際量測法...........................................23
2.3.7 模糊邏輯控制法........................................24
2.3.8 開路電壓法...........................................24
2.3.9 短路電流法...........................................25
2.3.10 三點權位法..........................................26
2.3.11 各種最大功率追蹤法則之比較.............................28
第三章 太陽光電發電系統.......................................30
3.1 前言..................................................30
3.2 獨立型太陽光電發電系統....................................30
3.3 市電並聯型太陽光電發電系統................................31
3.3.1 單級系統.............................................31
3.3.2 多級系統.............................................32
3.4 防災型太陽光電發電系統....................................33
3.5 各式太陽能發電系統比較....................................34
3.6 變流器.................................................34
3.6.1 直流-直流變流器.......................................35
3.6.2 直流-交流變流器.......................................36
3.6.3 各式直流-交流變流器....................................37
第四章 實驗架構與結果分析.....................................41
4.1 系統架構...............................................41
4.2 市電併聯型太陽能發電系統..................................41
4.2.1 市電併聯型太陽能發電系統實驗量測結果......................43
4.3 獨立型太陽能發電系統.....................................47
4.3.1獨立型太陽能發電系統實驗量測結果...........................49
4.4 結果討論...............................................58
第五章 結論與未來展望........................................62
5.1 結論..................................................62
5.2 未來展望...............................................62
參考文獻...................................................64
符號彙編...................................................67
研究生簡介


[1].財團法人國家研究基金會,京都議定書,民國九十四年。
[2].林賜敬,分散式發電系統之穩定度研究,國立成功大學電機工程學系碩士論文,民國九十三年,pp. 1-3。
[3].林群峰,以分散式太陽能發電系統為主之微電網,國立臺灣科技大學電機工程系碩士學位論文,民國九十六年,pp. 6-9。
[4].精磁科技,http://plaspv.com/1product.php。
[5].黃崇傑,太陽電池的製作技術,太陽光電發電系統技術研討會,2002 年。
[6].何信龍,關侃勝,蔡慶龍,吳黎明,太陽能電力轉換器與最大功率追蹤,第十七屆電力工程研討會論文集,民國85年,pp. 787-791。
[7].N. Femia, G. Petrone, G. Spagnuolo, and M. Vitelli, “Optimization of perturb and observe maximum power point trackingmethod,” IEEE Trans.Power Electron., vol. 20 , no. 4 ,Jul. 2005, pp. 963–973.
[8].T.-Y. Kim, H.-G. Ahn, S. K. Park, and Y.-K. Lee, “A novel maximum power point tracking control for photovoltaic power system under rapidly changing solar radiation,” in IEEE Int. Symp. Ind. Electron., 2001,pp. 1011–1014.
[9].H. M. Mashaly, A. M. Sharaf, M. M. Mansour and A. A. El-Sattar,“ Fuzzy Logic Controller for Maximum Power Tracking inLine-Commutated Photovoltaic Inverter Scheme,”Proceedings of theCanadian Conference on Electrical & Computer Engineering, 1993, pp. 1287-1290.
[10].吳財福、張健軒、陳裕愷,太陽能光電與照明系統綜論,全華,民國八十九年,pp.2-15。
[11].M. A. S. Masoum, H. Dehbonei, and E. F. Fuchs, “Theoretical and experimental analyses of photovoltaic systems with voltage and current-based maximum power-point tracking,” IEEE Trans. Energy Convers. vol. 17, no. 4, Dec. 2002, pp. 514–522.
[12].K. Kobayashi, H. Matsuo, and Y. Sekine, “A novel optimum operating point tracker of the solar cell power supply system,” in Proc. 35th Annu.IEEE Power Electron. Spec. Conf., 2004, pp. 2147–2151.
[13].T. Noguchi, S. Togashi, and R. Nakamoto, “Short-current pulse based adaptive maximum-power-point tracking for photovoltaic power generation system,” in Proc. 2000 IEEE Int. Symp. Ind. Electron., 2000, pp. 157–162.
[14].蕭瑛東、陳家宏,太陽能電池最大功率追蹤設計與製作,第22 屆電力研討會,民國九十年,pp. 53–58。
[15].林聖賢,市電併聯型太陽能與風能發電系統研製,國立中正大學電機工程研究所碩士論文,民國九十一年,,pp. 14–22。
[16].李政勳,小型太陽光電能能量轉換系統之研製,國立中山大學電機工程學系研究所碩士論文,民國九十一年,pp. 9-13。
[17].J. H. R Enslin, and D.B.Snyman,” Combined Low-Cost, High-Efficient Inverter, Peak Power Tracker and Regulator for PV Applications,” IEEE Trans. on Power Electronics, Vol. 6, No. 1, pp.73-82, Jan. 1991.
[18].歐宏麟,太陽電池供電系統控制器之研製,電力電子技術,民國八十四年,pp. 35-60。
[19].太陽光電資訊網,http://solarpv.itri.org.tw。
[20].黃崇倫,太陽光電能市電並聯轉換器之研製,國立雲林科技大學電機工程系碩士論文,民國九十七年,pp. 26–33。
[21].包濬瑋,太陽光發電系統運轉性能評估,私立中原大學電機工程學系碩士論文,民國九十二年, pp. 70-73。
[22].立?皏?能股份有限公司,http://www.ligitek.com。


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