基于gps的光伏系統(tǒng)受照角度自適應(yīng)調(diào)整方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏領(lǐng)域，尤其涉及一種基于GPS的光伏系統(tǒng)受照角度自適應(yīng)調(diào)整方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏發(fā)電，其基本原理就是〃光伏效應(yīng)〃。光子照射到金屬上時(shí)，它的能量可以被金屬中某個(gè)電子吸收，電子吸收的能量足夠大，能克服金屬內(nèi)部引力做功，離開金屬表面逃逸出來，成為光電子。
[0003]白天采用高能vcz晶體發(fā)電板和太陽光互感對(duì)接和全天候24小時(shí)接收風(fēng)能發(fā)電互補(bǔ)，通過全自動(dòng)接收轉(zhuǎn)換柜接收，直接滿足所有家電用電需求。并通過國家信息產(chǎn)業(yè)化學(xué)物理電源產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)合格。
[0004]光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。它首先是由光子(光波)轉(zhuǎn)化為電子、光能量轉(zhuǎn)化為電能量的過程;其次，是形成電壓過程。有了電壓，就像筑高了大壩，如果兩者之間連通，就會(huì)形成電流的回路。
[0005]光伏發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。硅原子有4個(gè)電子，如果在純硅中摻入有5個(gè)電子的原子如磷原子，就成為N型半導(dǎo)體;若在純硅中摻入有3個(gè)電子的原子如硼原子，形成P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時(shí)，接觸面就會(huì)形成電勢(shì)差，成為太陽能電池。當(dāng)太陽光照射至IjP-N結(jié)后，空穴由N極區(qū)往P極區(qū)移動(dòng)，電子由P極區(qū)向N極區(qū)移動(dòng)，形成電流。
[0006]多晶硅經(jīng)過鑄錠、破錠、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上摻雜和擴(kuò)散微量的硼、磷等，就形成P-N結(jié)。然后采用絲網(wǎng)印刷，將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線，經(jīng)過燒結(jié)，同時(shí)制成背電極，并在有柵線的面涂一層防反射涂層，電池片就至此制成。電池片排列組合成電池組件，就組成了大的電路板。一般在組件四周包鋁框，正面覆蓋玻璃，反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設(shè)備，就可以組成發(fā)電系統(tǒng)。為了將直流電轉(zhuǎn)化交流電，需要安裝電流轉(zhuǎn)換器。發(fā)電后可用蓄電池存儲(chǔ)，也可輸入公共電網(wǎng)。發(fā)電系統(tǒng)成本中，電池組件約占50%，電流轉(zhuǎn)換器、安裝費(fèi)、其他輔助部件以及其他費(fèi)用占另外50%。
[0007]2011年，全球光伏新增裝機(jī)容量約為27.5GW，較上年的18.1GW相比，漲幅高達(dá)52%，全球累計(jì)安裝量超過67GW。全球近28GW的總裝機(jī)量中，有將近20GW的系統(tǒng)安裝于歐洲，但增速相對(duì)放緩，其中意大利和德國市場(chǎng)占全球裝機(jī)增長量的55%，分別為7.6GW和7.5GW。2011年以中日印為代表的亞太地區(qū)光伏產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)需求同比增長129%，其裝機(jī)量分別為2.2GW，
1.1GW和350MW。此外，在日趨成熟的北美市場(chǎng)，新增安裝量約2.1GW，增幅高達(dá)84%。
[0008]2015年9月7日，江蘇省首個(gè)供電所光伏發(fā)電項(xiàng)目在南京市浦口區(qū)正式并網(wǎng)運(yùn)行，農(nóng)村居民也用上了“綠色電”，接下來光伏發(fā)電項(xiàng)目將在農(nóng)村變電所推廣。
[0009]2015年11月，安徽省來安縣全面啟動(dòng)鄉(xiāng)村光伏發(fā)電項(xiàng)目，11個(gè)美好鄉(xiāng)村“空殼村”裝機(jī)容量為60KW以上的光伏電站進(jìn)入招標(biāo)程序。據(jù)初步估算，并網(wǎng)發(fā)電后各村每年能提供72000KWh清潔電能，村級(jí)集體經(jīng)濟(jì)能增收5萬元以上。
[0010]其中中國是全球光伏發(fā)電安裝量增長最快的國家，2011年的光伏發(fā)電安裝量比2010年增長了約5倍，2011年電池產(chǎn)量達(dá)到20GW，約占全球的65%。截至2011年底，中國共有電池企業(yè)約115家，總產(chǎn)能為36.5GW左右。其中產(chǎn)能IGW以上的企業(yè)共14家，占總產(chǎn)能的53%;在10Mff和IGW之間的企業(yè)共63家，占總產(chǎn)能的43%;剩余的38家產(chǎn)能皆在10Mff以內(nèi)，僅占全國總產(chǎn)能的4%。規(guī)模、技術(shù)、成本的差異化競(jìng)爭(zhēng)格局逐漸明晰。國內(nèi)前十家組件生產(chǎn)商的出貨量占到電池總產(chǎn)量的60%。
[0011 ]無論從世界還是從中國來看，常規(guī)能源都是很有限的，中國的一次能源儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界的平均水平，大約只有世界總儲(chǔ)量的10%。太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，具有充分的清潔性、絕對(duì)的安全性、相對(duì)的廣泛性、確實(shí)的長壽命和免維護(hù)性、資源的充足性及潛在的經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，在長期的能源戰(zhàn)略中具有重要地位。但是，太陽能電池板的生產(chǎn)卻具有高污染、高能耗的特點(diǎn)，在現(xiàn)有的條件下，生產(chǎn)國內(nèi)自己使用的電池板還說的過去，不過大量出口等于污染中國，造福世界了，據(jù)統(tǒng)計(jì)，生產(chǎn)一塊ImX 1.5m的太陽能板必須燃燒超過40公斤煤，但即使中國最沒有效率的火力發(fā)電廠也能夠用這些煤生產(chǎn)130千瓦時(shí)的電一這足夠讓2.2瓦的發(fā)光二極管(LED)燈泡按照每天工作12小時(shí)計(jì)算發(fā)光30年。而一塊太陽能電池板的設(shè)計(jì)壽命只有20年。
[0012]在今后的十幾年中，中國光伏發(fā)電的市場(chǎng)將會(huì)由獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，包括沙漠電站和城市屋頂發(fā)電系統(tǒng)。中國太陽能光伏發(fā)電發(fā)展?jié)摿薮?，配合積極穩(wěn)定的政策扶持，到2030年光伏裝機(jī)容量將達(dá)I億千瓦，年發(fā)電量可達(dá)1300億千瓦時(shí)，相當(dāng)于少建30多個(gè)大型煤電廠。國家未來三年將投資200億補(bǔ)貼光伏業(yè)，中國太陽能光伏發(fā)電又迎來了新一輪的快速增長，并吸引了更多的戰(zhàn)略投資者融入到這個(gè)行業(yè)中來。
[0013]現(xiàn)有的光伏發(fā)電中光伏板的安裝一般是固定的，由于陽光的照射角度始終在變化，光伏板處于固定角度時(shí)，其吸收太陽光的效率并不是處于最高狀態(tài)，存在較大的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)【背景技術(shù)】中所涉及到的缺陷，提供一種基于GPS的光伏系統(tǒng)受照角度自適應(yīng)調(diào)整方法。
[0015]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
基于GPS的光伏系統(tǒng)受照角度自適應(yīng)調(diào)整方法，所述光伏系統(tǒng)包含若干個(gè)發(fā)電模塊，所述發(fā)電模塊包含第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸、第一固定基座、第二固定基座、第一電機(jī)、第二電機(jī)、光伏發(fā)電板、GPS定位模塊和計(jì)時(shí)器;所述第一電機(jī)的輸出端和第一轉(zhuǎn)軸相連，第二電機(jī)的輸出端和第二轉(zhuǎn)軸相連;所述第一固定基座固定在第一轉(zhuǎn)軸上，第二固定基座固定的第二轉(zhuǎn)軸上，第二轉(zhuǎn)軸固定在第一固定基座上，且第二轉(zhuǎn)軸和第一轉(zhuǎn)軸呈直角;所述光伏發(fā)電板固定在第二固定基座上；
所述調(diào)整方法包含以下具體步驟:
步驟I)，采用GPS定位模塊獲得發(fā)電模塊所在位置的經(jīng)瑋度；
步驟2)，采用計(jì)時(shí)器用于獲得當(dāng)前時(shí)間；
步驟3)，根據(jù)所得經(jīng)瑋度和當(dāng)前時(shí)間計(jì)算出發(fā)電模塊所在地太陽光的照射角度；
步驟4)，根據(jù)太陽光的照射角度計(jì)算出所述第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和轉(zhuǎn)動(dòng)方向；
步驟5)，將第一轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度步長進(jìn)行比較； 步驟6)，如果第一轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度大于等于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度步長，則控制第一電機(jī)工作，使得第一轉(zhuǎn)軸按照第一轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)量為預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度步長，同時(shí)將第一轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度減去預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度步長作為新的第一轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度；
步驟7)，重復(fù)步驟5)至步驟6)，直至第一轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度小于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度步長； 步驟8)，將第二轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度步長進(jìn)行比較；
步驟9)，如果第二轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度大于等于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度步長，則控制第二電機(jī)工作，使得第二轉(zhuǎn)軸按照第二轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)量為預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度步長，同時(shí)將第二轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度減去預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度步長作為新的第二轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度；
步驟10)，重復(fù)步驟8)至步