Modelowanie charakterystyk I-V ogniw słonecznych w środowisku Matlab/Simulink

• Autorzy: Gułkowski S.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2014.88

Warianty tytułu

EN

Modeling of the i-v characteristics of solar module in Matlab/Simulink environment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pogarszająca się sytuacja energetyczna dzisiejszego świata skłania rządy wielu krajów do działań, związanych z poszukiwaniem alternatywnych rozwiązań w tym sektorze. Nowe, bardziej przyjazne środowisku technologie otrzymywania „czystej” energii mają szansę stać się w przyszłości poważną alternatywą dla paliw kopalnych, takich jak węgiel, ropa czy gaz, które są na wyczerpaniu. Bardzo obiecującym źródłem energii jest promieniowanie słoneczne, ze względu na jego wszechobecność i proekologiczność. Fotowoltaika jest jedną z najszybciej rozwijających się technologii konwersji energii ze źródeł odnawialnych z uwagi na niskie koszty utrzymania systemów. Czynnikiem hamującym powszechne wykorzystanie systemów fotowoltaicznych, jako źródła energii, są jednak wciąż zbyt wysokie ceny modułów PV, na które składa się zarówno koszt materiałów bazowych jak i koszt technologii wytwarzania modułów. Jedną z metod wspomagających proces badań nad zwiększeniem sprawności przy jednoczesnym obniżeniu kosztów ogniw słonecznych jest modelowanie i symulacja komputerowa oparta na tzw. modelach zastępczych ogniw słonecznych. Jednym z takich modeli jest jednodiodowy model ogniwa słonecznego. Rezultaty obliczeń komputerowych wykonanych na podstawie modelu jednodiodowego pozwalają określić parametry pracy ogniwa przy różnych warunkach nasłonecznienia czy temperatury. W artykule przedstawione zostały rezultaty dostosowania uniwersalnego modelu zastępczego ogniwa do przykładowego modułu komercyjnego KC32T02 oraz zaprezentowano wyniki obliczeń charakterystyk prądowo-napięciowych dla róŜnych warunków nasłonecznienia i temperatury. Otrzymane zależności są zgodne z wynikami podanymi przez producenta modułu.

EN

The world energy situation force the governments of many countries to find alternative solutions in this sector. New, more environmentally friendly technologies of producing energy have a big potential to become alternative technique for producing energy from coal, petroleum or gas. Very promising source of energy is Sun. Photovoltaics is the one of the highest growth potential method of producing energy from renewable sources because of the low maintenance cost of the system. However, the price of modules are still high because of the cost of obtaining very pure silicon substrates for the solar cells. For this reason many researches focus on the increasing efficiency of the solar cells with decreasing the cost of production. One of the method is computer modeling of I-V curve of solar cell with use of one-diode model. Results of computer analysis allow to obtain optimal parameters of the module for different environmental conditions. This paper presents modeling of I-V power output characteristics of solar module with use of PV one-diode cell equivalent circuit. Computational model has been implemented in Matlab/Simulink environment. On the basis of the model and parameters of the module delivered by manufacturer computer calculations of the I-V curves has been carried out. Results presented in this paper have shown possibility of behavior prediction of solar module in different weather condition, especially for varying cell temperature and solar radiation.

Słowa kluczowe

PL

fotowoltaika; ogniwo słoneczne; charakterystyka prądowo-napięciowa; modelowanie komputerowe; MATLAB/SIMULINK

EN

photovoltaics; solar cell; current-voltage characteristics; computer modelling; MATLAB Simulink

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 61, nr 3/II
• Strony: 203--208
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Gułkowski S.

• Politechnika Lubelska

Bibliografia

• [1] E. Klugmann ,E. Klugmann-Radziemska. Ogniwa i moduły fotowoltaiczne oraz inne niekonwencjonalne źródła energii. Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko, Białystok 2005.
• [2] W. Lewandowski. Proekologiczne źródła energii odnawialnej. WNT, Warszawa 2005.
• [3] Z. Jarzębski. Energia słoneczna. Konwersja fotowoltaiczna. PWN, Warszawawa 1990.
• [4] J. M. Olchowik. Cienkie warstwy w strukturach baterii słonecznych. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin, 2006.
• [5] F. M. Gonzalez-Longatt. Model of Photovoltaic Module in Matlab. 2do Congreso Iberoamericano de Estudiantes de Ingeniería Eléctrica, Electronica Y Computation, II CIBELEC 2005
• [6] T. Markvart, L. Castaner. Practical Handbook of Photovoltaics. Fundamentals and Applications. Elsevier, USA, 2003.
• [7] http://www.kyocera.com.sg/products/solar/pdf/kc32t02.pdf [dostęp: maj 2014]