独立光伏发电系统最大功率跟踪研究文献综述

文献综述

课题研究的意义和价值：

能源是现代人类社会生存的重要物质基础和现代化发展的重要物质前提。随着科学技术的进步、人类社会经济的日益发展，人们对于能源的需求也日渐增长，大力开发和利用能源对于经济发展和社会进步具有重大的战略意义。现今，人类所利用的能源主要是以石油、天然气和煤炭为主体的化石能源，经过人类社会数千年的消耗，化石能源即将消耗殆尽，全球范围的能源危机日益凸显。与此同时，由于工业发展和现代化建设所带来的环境污染问题也成为制约我国发展的因素之一。因此，世界各国都正在呼吁改变能源结构，发展风能、水能、太阳能、潮汐能等可再生清洁能源，满足人类走可持续发展道路的需求^[1]。

广义的太阳能所包括的范围非常大，因为地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能都来源于太阳，甚至从根本上说地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）也是远古以来贮存的太阳能。狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。太阳能是一种新型的绿色可再生能源，我国的太阳能资源蕴含丰富，这为我国大力开发太阳能提供了广阔的空间。全国各地太阳年辐射^[2]为3340~8400MJ/m²，平均为5852MJ/m²。从中国太阳能总量的分布来看，西部地区由于地理位置较好，太阳辐射总量很大，除四川盆地以外，全国其他地区的太阳辐射也相当可观。

从人类觉察到能源枯竭的那一刻起，新能源技术就在不断地发展，处在最前延的正是光伏产业与光伏技术。光伏发电是太阳能利用的主要形式之一，它的主要原理是半导体的光电效应^[5]。光照使不均匀半导体或半导体与金属相结合的部位之间产生电位差，即由光子转化为电子、光能量转化为电能量，进而形成电压的过程。发展太阳能可以改善环境、节省空间、增加就业以及提供农村电力，光伏发电技术具有安全可靠、无噪音、无污染、不受地域限制、无需消耗燃料、能源质量高、供电可靠灵活、建设周期短、无需架设输电线路、方便与建筑物相结合等优点，因而太阳能光伏发电是目前世界发展较快的行业，光伏发电具有广阔的发展前景。

课题研究的现状及发展趋势：

光伏发电系统简介：

目前在用的光伏电池技术主要包括晶硅电池技术、薄膜电池技术和聚光太阳电池技术等^[3]。其中晶硅电池应用最广泛，约占90%；薄膜电池近年增长迅速，占比接近10%；聚光太阳电池近年发展迅速，占比仍然很小。

通过太阳能电池将太阳辐射能转化为电能的系统称为太阳能光伏发电系统^[4]。尽管应用形式多种多样，应用规模的跨度也大，但光伏发电系统的基本组成和工作原理却基本相同，其基本组成如下：

1. 太阳能电池组件——用于发电；

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