Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| DOI | 10.27225/d.cnki.gnmgu.2021.000132 |
| 沙漠风沙运动与太阳能发电技术的互馈机理研究 | |
| 吴丽玲 | |
| 出版年 | 2021 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 学位授予单位 | 内蒙古工业大学 |
| 中文摘要 | 在世界各国积极调整能源结构以应对全球能源危机的背景下,针对沙漠光伏电站规模日益扩增的发展现状,提出以下两方面的研究内容:其一,在沙漠地区规模化建立太阳能光伏发电站对于局部区域的沙漠风沙运动造成的分异作用,其二,光伏组件以阵列的形式架设并运行在沙质地表的沙漠环境中,当风沙运动过境光伏阵列时对不同相对位置的组件输出性能的影响规律,借此讨论在沙漠地区规模化建立光伏电站运行,于沙漠气候特征产物—风沙运动以及光伏阵列各组件输出性能之间的相互作用。通过野外实测、数值模拟以及风洞试验三种研究手段对上述问题展开研究,具体如下:(1)以库布奇某沙漠光伏电站内部风速变化规律为测试对象,对光伏阵列三个特征高度的风速随阵列扩展的两个主方向上不同监测范围内的变化情况进行实测分析。结果表明:光伏阵列的铺设对近地面风速的影响比较明显,尤其体现在光伏组件南北朝向上的气流运动。(2)基于野外实测结果,具体对来流方向为光伏阵列南北朝向的风沙两相流在光伏阵列内部的分布情况进行数值模拟分析。通过分析定风沙运动工况下光伏阵列内部与非扰动区的相对位置截面上的流场分布,探索光伏阵列的铺设对沙漠近地面风沙运动的分异作用。结果表明:气流流经光伏组件边缘处产生的形状阻力对流体运动状态的影响,导致组件中心对称面与边缘所在截面的流场分布存在较大差异。(3)建立逐行增加的五个光伏阵列模型,对比分析光伏组件纵向扩展对风沙运动的影响规律。结果表明:随着光伏阵列纵向排布扩展,负压区的最大值由行道近地位置逐渐向光伏组件顶端转移;流域速度最大值有逐渐减小的趋势,低速区及回流区覆盖延伸范围逐渐增广;地面沙尘的分布具有向中心聚拢的趋势,光伏组件表面沙尘沉积最密集分布发生在阵列首行,最稀疏的分布发生在相邻的次行组件。(4)进行风沙过境光伏阵列前后光伏组件输出损耗率的风洞测试实验并观察地面沙尘堆积形态,探索光伏阵列纵向扩展对沙尘迁移的影响作用以及对自身输出性能的影响。结果表明:风沙运动对组件的作用机理区别于自然沉降等积尘形式,历经过境风沙运动后的各行光伏组件输出功率存在不同程度的衰减。通过以上研究,分析沙漠地区规模化建立光伏发电站对光伏电力输出以及沙漠地区的沙漠化治理的双向影响,探索二者间的作用机理将对进一步发展沙漠光伏发电站,促进光伏发电站与沙漠环境的有机结合提供参考依据。 |
| 中文关键词 | 沙漠环境 ; 风沙运动 ; 光伏阵列 ; 流场分布 ; 输出功率 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | TM615 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/373344 |
| 作者单位 | 内蒙古工业大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 吴丽玲. 沙漠风沙运动与太阳能发电技术的互馈机理研究[D]. 内蒙古工业大学,2021. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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