25、太阳能光伏热特性开发与可视化及离网点对点能源交易受天气影响分析

太阳能光伏热特性开发与可视化及离网点对点能源交易受天气影响分析

太阳能光伏热特性研究

在太阳能光伏系统中，存在一些常见问题影响其性能和安全性。当光伏模块的工作电流超过阴影或故障电池降低后的短路电流时，会出现热点加热现象。受影响的电池会被迫进入反向偏置并消耗功率，可能导致局部过热，还可能因接线盒错误造成部分阻塞或短路。此外，光伏电池上的微裂纹越多，输出功率损失的百分比就越高。

为解决这些问题，研究人员开展了相关研究。在研究方法上，使用NTC热敏电阻和热枪收集光伏模块上不同位置的温度数据。通过插值技术，利用图形用户界面（GUI）预测和显示光伏模块的温度数据。Arduino IDE被用作模拟 - 数字转换器，将NTC热敏电阻的模拟输入转换为可读的温度值。

这里使用的插值技术主要是双三次插值和最近邻插值。双三次插值是二维的三次插值，使用16个最近邻像素的值来确定未知像素的值，相比双线性插值使用的4个像素，理论上生成的输出图像质量更优。而三角形双三次插值是一种简单的双三次插值函数，在某些条件下可以减少模糊效果，生成平滑边缘。

整个工作流程分为三个阶段：
1. 预处理阶段 ：使用热枪和Arduino测量不同传感器布置下的样本数据，每个类型的太阳能电池板每1小时采样一次温度数据，共采样10次，所有数据记录在Excel文件中。
2. 处理阶段 ：将数据从模拟值转换为数字值，MATLAB根据NTC热敏电阻的制造数据表计算数字数据，然后实施插值算法以提高热特性的分辨率。由于传感器均匀分布，插值算法可以预测面板中心剩余区域的温度。
3. 后处理阶段