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研究生:劉振甫
研究生(外文):Cheng-Fu Liu
論文名稱:不同角度太陽能板追日淨發電量的比較
論文名稱(外文):Comparison of net power generation of solar panels at different angles
指導教授:卓胡誼
指導教授(外文):Yi Jwo-Hwu
口試委員:謝耀慶羅國原
口試委員(外文):Yao-Ching HsiehKuo-Yuan Lo
口試日期:2020-06-23
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄科技大學
系所名稱:電機工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:91
中文關鍵詞:再生能源太陽能追日系統角度
外文關鍵詞:Renewable EnergySolar Tracking SystemAngle
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再生能源是目前國際上熱門的研究主題,其中在日常生活中最好取得的是太陽能,且台灣屬亞熱帶地區,具有發展太陽能的潛力。但是目前太陽能板的轉換效率普遍上只有15-22%,如何增加太陽能板吸收的能量是非常值得研究的議題,目前大多的研究指出利用太陽能追日系統,大約可以提升50%的發電量。大多數追日系統都是使用馬達驅動來使太陽能板垂直陽光,但是馬達驅動會消耗能量,如果頻繁追日可能反而得不償失。因此本文主要探討如何使太陽能追日系統耗電最小化,並調整太陽能板的角度去量測12個小時內各角度的發電量,並從日出記錄到日落,使用單晶矽太陽能板去驗證,並比較不同移動次數的淨發電量,找出最佳的追日角度。
Renewable energy is currently a hot research topic in the world, among which solar energy is best obtained in daily life, and Taiwan is a subtropical region, south-central and close to the equator and abundant sunshine, with the potential to develop solar energy. But at present, the conversion efficiency of solar panels is generally only 15-22%, how to increase the energy absorbed by solar panels is very worthy of study. Most of the current research indicates that the solar energy tracking system can increase the power generation by about 50%. Most solar tracking systems use a motor to drive the solar panel so that the solar panel is perpendicular to the sunlight, but the motor drive consumes energy and may not be worth it if it is used frequently. Therefore, this paper mainly discusses how to minimize the power consumption of the solar sun tracking system, and adjust the angle of the solar panel to measure the power generation from each angle. From sunrise to sunset, use single crystal silicon solar panels to verify, and Compare the net power generation from different angle movements to find the best angle to follow the sun.
目錄
摘要 i
ABSTRACT ii
致謝 iii
目錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1研究背景 1
1.2研究動機與目的 2
1.3論文架構 4
第二章 太陽能電池相關特性及介紹 5
2.1太陽能 5
2.2太陽能的發展 5
2.3太陽能電池的種類[9] 6
2.3.1單晶矽太陽能電池[10] 7
2.3.2多晶矽太陽能電池 7
2.3.3非晶矽(Amorphous silicon, a-Si)[11] 8
2.4太陽能電池發電原理[12] 9
2.5太陽能電池的等效電路[13] 10
2.6太陽能電池特性曲線[14] 12
2.6.1照度特性[15] 14
2.6.2溫度特性[15] 15
第三章 先前技術 16
3.1太陽能電池最大功率追蹤 16
3.1.1擾動觀察法[16][17] 16
3.1.2增量電導法[18] 17
3.1.3電壓回授法[19] 18
3.1.4功率回授法[20] 18
3.1.5三點權位法[21,22] 19
3.1.6直線近似法[23] 20
3.1.7實際測量法 21
3.2太陽能追日公式[26] 23
3.2.1磁偏角δ 23
3.2.2時角 24
3.3.3入射角與方位角 25
3.3單軸與雙軸追日[27] 26
3.4 Khon Kaen University的太陽輻射估計和太陽光伏的最佳傾斜角[28] 28
3.5 Baghdad city的帶有四個傳感器的雙軸太陽能追日系統 [29] 30
3.6 太陽能光伏系統最佳傾斜角分析與實驗 [30] 32
第四章 不同角度太陽能板淨發電量的比較 35
4.1系統架構 35
4.2器材與元件 36
4.3太陽能光源模擬器[31] 37
4.4直流發電機負載電阻器 37
4.5太陽能電池的最大功率點 38
4.6太陽能電池各角度計算 39
4.7太陽能板各角度實測數據 39
4.8太陽能板各角度數據整理 68
4.9考慮追日耗能的結果 70
第五章 結論及未來展望 74
5.1結論 74
5.2未來展望 74
參考文獻 75


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29.Falah I. Mustafa, Sarmid Shakir, Faiz F. Mustafa, Athmar Thamer Naiyf, 2018,“Simple design and implementation of solar tracking system two axis with four sensors for Baghdad city”, 2018 9th International Renewable Energy Congress (IREC), 20-22 March.
30.Anu George, Robins Anto, 2012, “Analytical and experimental analysis of optimal tilt angle of solar photovoltaic systems”, 2012 International Conference on Green Technologies (ICGT), 18-20 Dec.
31.楊芷瑜,2018年,太陽能電池於遮蔽狀況下並聯繼電器或旁路二極體之效益比較,國立高雄科技大學,碩士論文。

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