清洁能源在船舶中的应用是具有革新性和代表性的绿色船舶技术[1]。发展船舶清洁能源技术是我国履行国际减排公约的必然要求，有利于航运企业实现降本增效、提升市场竞争力，因此清洁能源技术是交通类专业的重点课程。太阳能光伏是目前世界上最具发展潜力的清洁能源之一，也是船舶清洁能源技术发展的重要方向[2]。

　　由于海洋环境相比陆地环境要复杂得多，苛刻的环境因素会对船用光伏组件的可靠性产生重大影响[3]，影响太阳能光伏发电的稳定性和经济性，因此海洋环境下船用光伏组件的可靠性是清洁能源的研究热点。将科学问题引入实践教学环节，对提高船舶清洁能源技术课程教学效果具有重要作用。

　　相较于陆用环境因素对光伏组件影响的研究，海洋环境影响的研究还十分薄弱，实验手段上存在明显不足，缺乏相应的实验台。本文从影响船用光伏组件可靠性的实际环境出发，有针对性地研制了实验台，并构建了仿真模型，用于分析各种环境因素对船用光伏组件的影响机理。

　　1 船用光伏组件环境分析

　　2 实验台开发设计

　　3 仿真模型建立

　　4 实验验证

　　船用光伏组件环境模拟实验台及仿真模型可以很好地模拟海洋环境和船载环境，按照实验要求开展实验，取得相应的实验数据并进行分析。为了进一步研究实验台及仿真模型对船用光伏组件的作用，本文进行了海水附着对船用光伏组件输出特性影响的实验。

　　实验选取的光伏组件型号为GH-10W，同时根据表1参数调整仿真模型的相关设定值。引入最大功率点功率Pmax作为评估参数，对输出特性影响进行量化分析。

　　海水附着于光伏组件表面主要是实现降温，使得最大功率点随之上升[10]。实验结果和仿真结果显示的变化趋势与理论分析一致，这说明本文所搭建的实验台和仿真模型能够较好地显示环境因素对船用光伏组件的影响机理，可用于相关实验教学的开展。

　　参考文献

　　[1] CHU S, MAJUMDAR A. Opportunities and challenges for a sustainable energy future [J]. Nature, 2012(488): 294-303.

　　[2] PAN P C, SUN Y W, YUAN C Q, et al. Research progress on ship power systems integrated with new energy sources: A review [J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2021(144): 111048.

　　[3] 严新平,袁成清,白秀琴,等.绿色船舶的摩擦学研究现状与进展[J] .摩擦学学报,2012,32(4):410-420.

　　[4] 董从林,白秀琴,严新平,等.海洋环境下的材料摩擦学研究进展与展望[J].摩擦学学报,2013(3):311-320.

　　[5] ZHANG Y, YUAN C Q. Effects of marine environment on electrical output characteristics of PV module[J]. Journal of Renewable and Sustainable Energy, 2021,13(5):1-9.

　　[6] ZHANG Y, YUAN C Q. Effects of vibration on output characteristics of shipboard PV modules [J]. Regional Studies in Marine Science, 2021(47):101989.

　　[7] 韦钰,邵晨.光伏组件表面异物检测实验平台的研制[J].实验室研究与探索,2019,38(1):36-39.

　　[8] WENHAM S R, GREEN M A, WATT M E, et al. Applied photovoltaics[M]. UK&USA: Earthscan, 2007.

　　[9] 牛天林,樊波,张强,等.Matlab/Simulink仿真在电力电子技术教学中应用[J].实验室研究与探索,2015,34(2):84-87.

　　[10] 陈剑波,于海照,姚晶珊.表面水降温太阳能光伏组件的应用特性研究[J].太阳能学报,2016,37(7):1768-1773.

张彦　武汉理工大学交通与物流工程学院