📄Работа №199491
Тема: Моделирование модульной солнечной электростанции
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Электроэнергетика
Объем:
64 листов
Год:
2023
Просмотров:
42
4750
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация
Аннотация 2
Введение 4
1. Особенности солнечной энергии 6
Достоинства и недостатки солнечной энергии 6
Классификация солнечной энергии 7
2. Типы солнечных электростанций 10
Типы солнечных электростанций 10
3. Физическая основа солнечной электростанции - это фотоэффект 14
История открытия 14
Содержание фотоэлектрического эффекта 14
Формирование P-N-перехода 16
Фотоэлектрический эффект 17
Зависимость фототока от напряжения 18
4. Имитационное моделирование энергетических систем в MATLAB 20
Среда программирования 20
5. Разработка модели модульной солнечной электростанции 23
Задание 1. Имитационная модель источника солнечной энергии 23
Задание 2. Имитационная модель фотоэлектрического преобразователя .... 31
Задание 3. Имитационная модель аккумуляторной батареи 36
Задание 4. Имитационная модель модульной солнечной электростанции .. 43
Заключение 60
Библиографический список 61
Аннотация 2
Введение 4
1. Особенности солнечной энергии 6
Достоинства и недостатки солнечной энергии 6
Классификация солнечной энергии 7
2. Типы солнечных электростанций 10
Типы солнечных электростанций 10
3. Физическая основа солнечной электростанции - это фотоэффект 14
История открытия 14
Содержание фотоэлектрического эффекта 14
Формирование P-N-перехода 16
Фотоэлектрический эффект 17
Зависимость фототока от напряжения 18
4. Имитационное моделирование энергетических систем в MATLAB 20
Среда программирования 20
5. Разработка модели модульной солнечной электростанции 23
Задание 1. Имитационная модель источника солнечной энергии 23
Задание 2. Имитационная модель фотоэлектрического преобразователя .... 31
Задание 3. Имитационная модель аккумуляторной батареи 36
Задание 4. Имитационная модель модульной солнечной электростанции .. 43
Заключение 60
Библиографический список 61
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе выполнено имитационное моделирование модульной солнечной электростанции в среде Matlab/Simulink. Актуальность исследования обусловлена глобальными вызовами, связанными с ограниченностью и экологической опасностью традиционных энергоресурсов, таких как ископаемое топливо, крупная гидроэнергетика и атомная энергия, что стимулирует развитие возобновляемых источников, в частности, солнечной генерации. В ходе работы был проведен анализ преимуществ и недостатков солнечной энергии, рассмотрены различные технологии ее преобразования, включая вопросы когенерации. Основным результатом является разработанная детализированная компьютерная модель модульной солнечной электростанции, включающая имитационные блоки источника солнечной радиации, фотоэлектрического преобразователя и системы аккумулирования энергии; процесс разработки сопровождался описанием ключевых математических зависимостей и этапами тестирования модели. Научная значимость работы заключается в систематизации подходов к моделированию фотоэлектрических систем, а практическая – в демонстрации методики создания и верификации подобных моделей, что может быть использовано для проектирования и оптимизации реальных солнечных электростанций. Теоретическая база исследования опирается на работы, посвященные трансформации энергетического сектора (О.Ф. Лапаева), обзору технологий производства солнечной энергии (Юй Цзин и др.), а также фундаментальным исследованиям в области высокоэффективной фотовольтаики (V. Petrova-Koch et al.).
📖 Введение
С развитием экономики и прогрессом общества люди выдвигают все более высокие требования к энергии, и поиск новых источников энергии стал актуальной проблемой, стоящей перед человечеством в настоящее время. Существуют четыре основных источника существующей электроэнергии, а именно: тепловая энергия, гидроэлектроэнергия, ядерная энергия и энергия ветра.
Тепловая энергия требует сжигания ископаемых видов топлива, таких как уголь и нефть. С одной стороны, запасы ископаемого топлива ограничены, его сжигается все меньше и меньше, и оно находится под угрозой истощения; с другой стороны, при сжигании выделяется углекислый газ и оксиды серы, что приводит к парниковому эффекту и кислотным дождям и ухудшает экологию Земли.
Гидроэнергетика затапливает большие площади земли, потенциально приводя к экологическому ущербу, а последствия разрушения большого водохранилища были бы немыслимы. Кроме того, гидроресурсы страны ограничены и подвержены сезонным влияниям.
Ядерная энергия, безусловно, чиста в нормальных условиях, но в случае утечки ядерного топлива последствия будут не менее ужасными. В результате аварии на Чернобыльской АЭС в бывшем Советском Союзе 9 миллионов человек получили повреждения различной степени тяжести; землетрясение магнитудой 9,0, произошедшее 11 марта 2011 года в 13.46 в Фукусиме, Япония, вызвало шокирующую международную общественность аварию на Фукусимской АЭС, в результате чего 30 километров вокруг станции превратились в ничейную землю; морские ресурсы в радиусе 5 километров будут затронуты в различной степени или морские организмы мутируют.
Как чистый и возобновляемый источник энергии, ветроэнергетика имеет широкие перспективы развития. Благодаря большим запасам ветровой энергии, широкое развитие ветроэнергетики является эффективным способом решения проблемы нехватки энергоснабжения в Китае; ветроэнергетика - это применение чистой энергии и эффективный способ сокращения выбросов парниковых газов.
Новые источники энергии должны отвечать одновременно двум условиям: во- первых, они должны быть в изобилии и не истощаться; во-вторых, они должны быть безопасными и чистыми, не угрожать людям и не наносить ущерб окружающей среде. Два основных типа новых источников энергии - это солнечная энергия и топливные элементы. [1]
В течение 21 века солнечная энергия станет одним из основных источников энергии в мире, самым примитивным, и почти все другие источники энергии на планете прямо или косвенно происходят из солнечной энергии. Солнечная энергия - это энергия, получаемая в результате непрерывного процесса реакций ядерного синтеза в недрах Солнца или на его поверхности. Солнечная энергия является ресурсной, долговечной, широко распространенной, безопасной, чистой и технологически надежной. Поскольку солнечная энергия может быть преобразована во многие другие формы энергии, она имеет широкий спектр применения, включая солнечные теплицы, сушку товаров и солнечные кухонные плиты и солнечные водонагреватели в тепловых приложениях. После многих лет развития солнечная энергия также значительно выросла.
Тепловая энергия требует сжигания ископаемых видов топлива, таких как уголь и нефть. С одной стороны, запасы ископаемого топлива ограничены, его сжигается все меньше и меньше, и оно находится под угрозой истощения; с другой стороны, при сжигании выделяется углекислый газ и оксиды серы, что приводит к парниковому эффекту и кислотным дождям и ухудшает экологию Земли.
Гидроэнергетика затапливает большие площади земли, потенциально приводя к экологическому ущербу, а последствия разрушения большого водохранилища были бы немыслимы. Кроме того, гидроресурсы страны ограничены и подвержены сезонным влияниям.
Ядерная энергия, безусловно, чиста в нормальных условиях, но в случае утечки ядерного топлива последствия будут не менее ужасными. В результате аварии на Чернобыльской АЭС в бывшем Советском Союзе 9 миллионов человек получили повреждения различной степени тяжести; землетрясение магнитудой 9,0, произошедшее 11 марта 2011 года в 13.46 в Фукусиме, Япония, вызвало шокирующую международную общественность аварию на Фукусимской АЭС, в результате чего 30 километров вокруг станции превратились в ничейную землю; морские ресурсы в радиусе 5 километров будут затронуты в различной степени или морские организмы мутируют.
Как чистый и возобновляемый источник энергии, ветроэнергетика имеет широкие перспективы развития. Благодаря большим запасам ветровой энергии, широкое развитие ветроэнергетики является эффективным способом решения проблемы нехватки энергоснабжения в Китае; ветроэнергетика - это применение чистой энергии и эффективный способ сокращения выбросов парниковых газов.
Новые источники энергии должны отвечать одновременно двум условиям: во- первых, они должны быть в изобилии и не истощаться; во-вторых, они должны быть безопасными и чистыми, не угрожать людям и не наносить ущерб окружающей среде. Два основных типа новых источников энергии - это солнечная энергия и топливные элементы. [1]
В течение 21 века солнечная энергия станет одним из основных источников энергии в мире, самым примитивным, и почти все другие источники энергии на планете прямо или косвенно происходят из солнечной энергии. Солнечная энергия - это энергия, получаемая в результате непрерывного процесса реакций ядерного синтеза в недрах Солнца или на его поверхности. Солнечная энергия является ресурсной, долговечной, широко распространенной, безопасной, чистой и технологически надежной. Поскольку солнечная энергия может быть преобразована во многие другие формы энергии, она имеет широкий спектр применения, включая солнечные теплицы, сушку товаров и солнечные кухонные плиты и солнечные водонагреватели в тепловых приложениях. После многих лет развития солнечная энергия также значительно выросла.
✅ Заключение
При выполнении выпускной квалификационной работы были получены следующие результаты.
Обозначена актуальность темы и представлен краткий обзор известных технологий использования возобновляемых источников энергии, определено одно из наиболее значимых направлений - использование солнечной энергии.
Рассмотрены свойства солнечной энергии, представлены ее достоинства и недостатки.
Приведен обзор известных технологий для преобразования солнечной энергии в тепловую либо электрическую энергию, затронуты вопросы когенерации в солнечной энергетике.
Рассмотрены вопросы компьютерного имитационного моделирования энергетических систем в среде Matlab/Simulink, представлены достоинства и недостатки компьютерного моделирования, указаны особенности работы программного обеспечения.
Разработана имитационная компьютерная модель модульной солнечной электростанции, приведено описание основных математических зависимостей и показан процесс разработки и тестирования компьютерной модели солнечной электростанции.
Таким образом цель выпускной квалификационной работы - демонстрация знаний и умений, полученных при обучении по направлению «Электроэнергетика и электротехника», профиль - «Возобновляемая энергетика» - достигнута.
Обозначена актуальность темы и представлен краткий обзор известных технологий использования возобновляемых источников энергии, определено одно из наиболее значимых направлений - использование солнечной энергии.
Рассмотрены свойства солнечной энергии, представлены ее достоинства и недостатки.
Приведен обзор известных технологий для преобразования солнечной энергии в тепловую либо электрическую энергию, затронуты вопросы когенерации в солнечной энергетике.
Рассмотрены вопросы компьютерного имитационного моделирования энергетических систем в среде Matlab/Simulink, представлены достоинства и недостатки компьютерного моделирования, указаны особенности работы программного обеспечения.
Разработана имитационная компьютерная модель модульной солнечной электростанции, приведено описание основных математических зависимостей и показан процесс разработки и тестирования компьютерной модели солнечной электростанции.
Таким образом цель выпускной квалификационной работы - демонстрация знаний и умений, полученных при обучении по направлению «Электроэнергетика и электротехника», профиль - «Возобновляемая энергетика» - достигнута.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.