随着电力需求的增加,光伏 (PV) 能源跟着时间的推移而发展,除了传统的地面安装和屋顶光伏系统外...。
随着电力需求的增加,光伏 (PV) 能源跟着时间的推移而发展,除了传统的地面安装和屋顶光伏系统外,浮动光伏 (FPV) 系统由于较低的模块温度和减少水分蒸发而具有更高的效率而受到欢迎.本文使用热、经验和计算流体动力学 (CFD) 模型估算和比较浮动光伏模块的温度。动态热模型考虑了 FPV 模块的三级能量平衡方程。由此,开发了一个简化的热模型,它需要更少的参数并且更容易估计模块温度。其次,最小二乘回归用于生成经验模型,在比较观察值和预测值时产生最小可能的均方根误差。最后,FPV 系统已在 COMSOL 环境中开发,使用相同的传热办法来进行 CFD 分析。将模型的估计结果与从巴西站点以及现有 FPV 和地面安装的温度模型收集的实际数据来进行了比较。FPV 模型的 RMSE 性能与从已安装的 FPV 系统获得的数据相当,并且比其他类似的 FPV 模型及其地面对应模型表现得更好。编译 陈讲运
本文提出了四种模型:三层热模型、最简单的热模型、经验模型和 CFD 模型来确定浮动光伏太阳能电池板的模块温度。与现有的地面安装模型相反,所提出的模型将水温视为一个基本信息参数。该模型使用不相同的方法;有些很容易部署,可以与另一个系统一起使用。可以实施 CFD 模型来研究 FPV 模块在水上的行为以及风和温度怎么样影响系统。由于太阳能组件的温度直接影响其电效率,本研究尝试使用有限元法和基于物理学的三层能量平衡方程方法对控制方程进行数值求解。这些模型使用巴西安装的 FPV 系统的实际数据来进行了验证,并与现有的 FPV 模型以及其他地面模型进行了比较。根据结果得出,为 FPV 系统提出的热模型与测量数据拥有非常良好的相关性,而现有的 FPV 模型显示出比基于地面的桑迪亚模型更大的 RMSE。在给定的一天,基于地面的 FPV 模型和建议的 FPV 模型之间的效率增益最多为 3%。
FPV 系统的电效率为 17.05%,而 Sandia 模型和 Kamuyu FPV 模型的效率分别为 17.01% 和 17.10%。FPV 系统表现出比其前身更好的性能。总体而言,分析和根据结果得出水对于 FPV 系统中光伏模块的冷却具备极其重大意义。所提出的模型与测量数据相同,并且比以前的经验 FPV 模型和其他以前的地面模型对 FPV 系统更有帮助。