利用熱泵蓄熱的混合型太陽光發電系統性能提升研究

Study of Hybrid PV Systems with Heat-Pump Thermal Storage

王建智(Jian-Jhih Wang)

指導教授 ： 黃秉鈞

國立臺灣大學/工學院/機械工程學研究所/碩士(2015年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2015.00394

摘要

本研究旨在探討熱泵蓄熱對混合型太陽光電系統(HyPV)性能提升及最佳匹配設計，係利用蓄熱替代蓄電，儲存多餘太陽電能。本研究開發含熱泵蓄熱之混合型太陽光電系統(HyPV-hp)長程系統模擬程式，用以分析蓄熱切換控制方法，並藉由系統模擬探討含熱泵蓄熱之混合型太陽光電系統(HyPV-hp)在不同地區、不同負載情況的太陽光電板、蓄電池、蓄熱量三者相對最佳匹配設計。最後藉由系統安裝實例，分析HyPV-hp系統搭配空調節能的經濟效益。

關鍵字

太陽能冷氣 ； 太陽能發電 ； 熱泵蓄熱

並列摘要

The aim of this thesis is to study the performance improvement of a hybrid solar PV system with heat-pump thermal storage (HyPV-hp) for storing excess solar PV power to reduce battery. A long-term system performance simulation program was developed to study the design of HyPV-hp and the switching control of heat pump to store excess PV energy. From that, optimal system design can be achieved.
A 1.5kWp HyPV-hp was built for field test to verify the simulation results and gather long-term test data. It shows that HyPV-hp is highly economical in use with high-efficiency air condtioners and heat pump water heater.

並列關鍵字

Solar air conditioning ； solar PV generation ； HeatPump Thermal Storage

參考文獻

[10] 許伯堅:“隔離混合型太陽光發電系統最佳設計”，國立臺灣大學機械工程研究所，2014

[14] 張佑任:“混合型太陽光發電系統設計分析”，國立臺灣大學機械工程研究所，2014

[6] B.J.Huang, F.S.Sun and R.W.Ho: “Near-Maximum-Power-Point-Operation (nMPPO) Design of Photovoltaic Power Generation System”, Solar Energy 80(8),1003-1020(2006).

[11] B.J. Huang and F.S.Sun: “Feasibility study of 1-axis three-position tracking solar PV with low concentration ratio reflector”.Energy Conversion and Management,Vol.48, pp.1273-1280(2007).

[12] B.J. Huang, W.L. Ding, W.C. Huang: “Long-term field test of solar PV power generation using one-axis 3-position sun tracker”. Solar Energy 85, pp.1935-1944 (2011).