风光互补发电系统现状及发展状况(可编辑修改word版)
风力发电现状与发展趋势分析

风力发电现状与发展趋势分析摘要:在新能源快速发展的今天,风电技术受到越来越多人的关注,有着优化能源结构、改善生态环境、促进社会和经济可持续和谐发展等方面的优势。
为此,本文探讨了风力发电现状与发展趋势。
关键词:风力发电;发展趋势引言近些年来,全球的风力发电行业发展十分迅速,发展前景可观,各个国家都十分重视风力发电技术,风电机组装机容量不断提升,即使在全球经济衰退的大背景下,在制造业行业中整个风电累计装增量的增长率依然遥遥领先。
由于我国的能源短缺问题、环境污染问题比较严重,风电技术由于清洁、可靠、无需进口的优势成为了发展的重点项目。
1新能源的概念所谓新能源是指传统能源之外的各种非常规能源,主要是在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,当前主要包括太阳能、地热能、风能、核能等,这些新型能源以新技术和新材料为基础,将传统的可再生能源进行循环开发利用。
新能源的出现和应用是在能源和环境危机日益严重地背景下为了人类的可持续发展而不得不采取的一种手段,常规能源的储存总量有限且使用过程中很容易造成环境污染等问题,环保的重要性逐渐被世界各个国家和地区所重视,持续开发利用新能源是解决当前全球环境和经济发展危机的首要选择。
2我国风力发电发展的历史回顾与分析1986年山东荣成风电场的成功并网代表着我国风电开发建设的开始,至今我国风力发展技术的开发与应用研究已经过了30多年,实现了从无到有、由弱变强质的飞跃。
在技术研究之初主要由相关高等院校及科研机构进行理论、原理样机方面的研究,之后出现了一批风力发电技术企业如新疆金风科技股份有限公司,企业在国家政策的引导、扶持下,通过技术引进与创新加快了我国风力发电的速度,完善了风力发电相关产业链,技术创新方面取得了新的突破。
2006年1月1日实施了《可再生能源法》,我国的风电进入了高速的黄金发展时期,2009年颁布了《新能源产业规划》、《风电“十二五”发展规划》,推进了河北、蒙西、甘肃、新疆等9个大型风电基地建设,风机的装电量突破了2000万千瓦。
风力发电的发展现状及应用

风力发电的发展现状及应用一、风力发电的发展现状风力发电是一种利用风能产生电力的技术,目前已经成为可再生能源领域中的主要代表之一。
随着全球对清洁能源的需求不断增加,风力发电技术取得了长足的发展,成为全球能源结构的重要组成部分。
1.全球风力发电装机容量的快速增长根据国际能源署(IEA)的数据显示,2000年至2019年,全球风力发电的装机容量从17.5GW增长到651GW,呈现出了快速增长的趋势。
特别是在欧洲、北美以及亚洲地区,风力发电已成为主要的清洁能源之一。
2.技术进步推动风力发电成本持续下降随着技术的不断创新和进步,风力发电的成本在持续下降。
据国际可再生能源机构(IRENA)的数据显示,全球范围内,风力发电的成本已经大大降低,特别是在欧洲一些发达国家,风力发电的成本已经竞争力十足,甚至低于传统化石能源。
3.政策和市场推动风力发电的发展许多国家和地区都出台了支持风力发电的政策和规划,鼓励企业和投资者加大对风力发电的投入。
而且,一些国家还采取了采购电力的方式,鼓励风力发电项目的建设和发展。
4.风力发电在能源转型中的重要作用当前,全球正在进行能源结构的转型,寻求更加清洁和可持续的能源供应。
而风力发电正是能够满足这一需求的重要能源形式,它能够代替传统的化石能源,减少温室气体的排放,保护环境和改善空气质量。
二、风力发电的应用风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,具有较广泛的应用领域。
它不仅可以用于大型商业发电项目,也可以在小型家庭和商业用途中得到应用。
1.大型商业风电项目大型商业风电项目是风力发电的主要应用形式,它通常是由大型风力发电场组成,通过集中式的发电和输送系统,为城市和工业区域供应电力。
这种风电项目通常会占据较大的土地面积,需要大规模的投资和建设。
2.分布式风能发电项目分布式风能发电项目是指在城市、农村或者工业区域附近设立小型风力发电设备,利用风能为小范围用户供电。
这种项目通常规模较小,可以分散建设,适合于电网不发达或者需求相对较小的地区。
风光互补系统分析

风光互补系统分析摘要:风能、太阳能等可再生能源清洁,使用无污染,分布广泛,用之不竭,但也存在不稳定、易受到季节性影响而变化大、成本高等不足。
低成本、规模化利用风能、太阳能等可再生能源是解决能源危机和环境问题的有效手段之一。
风光互补系统是在风能开发和太阳能开发技术相对成熟后提出的一种综合运用技术,将为风能和太阳能的进一步开发奠定更坚实的基础。
本文简单分析风光互补系统的组成和工作原理。
关键词:风光互补系统;原理分析;组成风光互补系统概述随着经济的发展,我们对能源的依赖也越来越严重,而石油、煤炭等不可再生资源日益枯竭,为我们的能源危机敲响了警钟。
风能和太阳能是目前最为清洁的能源,而且可以说是取之不尽,用之不竭。
但是受气候、地域、季节影响较大,传统的利用方式是单个开发,而且也取得了一些成功。
太阳能和风能在给偏远地区供电方面有巨大优势,但是电能不稳定一直是致命打击,如果将风能和太阳能同时收集,在一方出现问题时另一方也可以继续供电,大大提高了保证力度,这也就是风光互补系统出现的原因。
这种构想虽然提出还没有多长时间,但是在一些方面已经可以应用了,尤其是在高速公路的机电工程中已经有一些成熟的案例。
为了给负载提供稳定的电源,必须借助蓄电池这个“中枢”才能给负载提供稳定的电源,由蓄电池、太阳能电池板、风力发电机以及控制器等构成的智能型风光互补发电系统能将风能和太阳能在时间上和地域上的互补性很好的衔接起来。
2、风电互补发电系统2.1太阳能光伏电池原理光伏组件是太阳能发电系统中的核心部分,其作用是将太阳能转化为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。
太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。
光伏电池是直接将太阳能转换为电能的器件,其工作原理是:当太阳光辐射到光伏电池的表面时,光子会冲击光伏电池内部的价电子,当价电子获得大于禁带宽度Eg的能量,价电子就会冲出共价键的约束从价带激发到导带,产生大量非平衡状态的电子——空穴对。
风力和光伏发电的现状以及发展趋势

风力和光伏发电的现状以及发展趋势摘要:风能和天阳能都是可再生资源,且十分的环保,太阳能光伏发电和风力发电是以后的重要能源,必定为保护环境和能源结构的调整贡献力量。
本文对国内外的风力发电和天阳能光伏发电的现状、发展趋势以及国家的优惠政策做出讨论研究。
关键词:风力发电;太阳能发电;趋势引言随着人类社会的高速发展,人们的生活水平在不断提高,各种新技术、新能源不断地被发掘,随之而来的是对电能的消耗越来越大,陈旧的火力发电已经无法满足人们对电力的需求,且火力发电在发电的过程中严重的污染环境,发电的原材料还是不可再生资源,开发可再生性资源或者新能源用以代替火力发电,已经迫在眉睫。
人类社会面临着能源危机的挑战,开发新能源,建立健全新能源产业体系对人类社会的发展十分重要。
利用风能和太阳能进行发电,不仅不会污染环境,其还有具有资源可再生、地域分布广、储备能量大等特点,备受世界各国的关注。
了解风能和太阳能发电的发展现状和趋势,可以为我国风能和太阳能发电技术的研究提供一定的帮助。
1 风力发电的现状与发展趋势到目前为止,能源恐慌已经成为世界范围内问题,我国做为世界上最大的发展中国家具有当仁不让的责任,面对这些压力,我国把此类问题作为核心在“十二五”期间做了一次深刻的讨论和自我反省。
保护能源的可持续发展工作已经被提上日程,最终我们会将一个节能的、生态友好型社会展现给世界人民。
结合当前我国的经济发展模式以及产业结构,难度是有的,攻克它需要一段很长的时间,我们需要坚实的理论基础和核心技术作为支撑。
新兴产业的出现可以大量的缓解这一矛盾,以新能源、生物医药,新材料、环保材料、节能材料为主的生产企业得到了良好的发展,中央也对这一类型产业加大扶持力度,并提高能源可再生水平,优化产业结构,减少环境污染,降低资源消耗,努力在未来几十年内达到全球最高的新能源开发效率,尤其在风力发电方面。
地球表面的空气压力出现压力差时可以形成一定的风力,空气从高气压地区向低气压地区进行移动时,其产生的动能在太阳光的辐射下,可以转变成风能,风能可以用来发电。
浅谈风力发电的现状及前景

浅谈风力发电的现状及前景1. 引言1.1 介绍风力发电的背景意义1. 可再生能源:风力发电是一种可再生能源,通过利用风能来产生电力,可以有效地减少对有限资源的消耗,实现能源可持续利用。
2. 环保节能:风力发电不会产生二氧化碳等温室气体和污染物,是一种清洁、环保的能源形式,有助于改善空气质量,减少能源消耗。
3. 节约资源:利用风力发电可以减少对煤炭、天然气等非可再生能源的需求,有助于保护地球资源,降低能源的开采和开发成本。
4. 促进经济发展:发展风力发电产业可以刺激相关技术的进步和创新,带动就业增长,提高国家的能源安全和经济竞争力。
1.2 概述本文要讨论的内容本文主要讨论风力发电的现状及前景。
首先将介绍风力发电的发展历史,探讨其技术原理,并分析当前面临的主要问题。
随后将展望风力发电的未来发展前景,并探讨其在可再生能源中的地位。
最后对风力发电的现状进行总结,展望未来,并得出结论。
通过全面分析和探讨,可以更好地了解风力发电在能源领域中的地位和作用,为推动可持续发展提供参考。
2. 正文2.1 风力发电的发展历史风力发电的发展历史可以追溯到古代的帆船和风车。
帆船利用风力推动船只航行,风车则利用风力磨谷物或提水灌溉农田。
在18世纪末至19世纪初,随着工业革命的兴起,风力发电开始被用于发电。
最早的风力发电机是由丹麦物理学家和发明家皮特·鲁格特发明的,他于1891年建造了世界上第一个风力发电机。
20世纪初,风力发电开始在欧洲和美国得到广泛应用。
随着技术的不断进步和对可再生能源的需求增加,风力发电逐渐成为一种重要的清洁能源。
在20世纪末和21世纪初,随着风力发电技术的成熟和成本的降低,风力发电迅速发展。
目前,全球各国都在加大对风力发电的投资和推广,特别是在欧洲、中国和美国等国家和地区。
随着技术的不断创新和发展,风力发电系统的效率和稳定性不断提高,成本不断降低,风力发电正在成为一种可持续发展的清洁能源,为人类应对气候变化和能源安全提供了重要的支持。
风光互补发电系统的发展与应用

5 ・ 4
2o 月 o 年8 1
孙 楠, 风 补 电 统 发 与 用 等: 光互 发 系 的 展 应
发 电技 术
N. sr i Ak an 等人 根据 概率 原理 ,统 计 出近似 的太 阳 能一风 能潜 力 的估 计值 ,为风光 互补 发 电系统 的研 究和利 用 提 供 了科 学 的数 据 支 持 ;1 8 9 2年 ,我 国
楠 ( 9 1) 女 , 内 蒙 古 赤 峰 人 ,2 0 1 8 一, 0 6年 毕 业 于
爱尔 兰都 柏 林 国立 大 学 环境 工程 专业 ,助 教 ,研 究 方 向
为环 境 污 染 控 制 及 新 能 源 利 用 ;
2 风 光 互 补 发 电 系统 的 研 究 与 发 展 状 况
18 9 1年 ,丹 麦 的 N. . u c E B sh和 K ̄ l b c l n ah e 提 出了太 阳能和 风能混 合利 用 的技术 问题 。最初 的
1 风 光 互 补发 电 系统 的合 理 性
1 1 资源利 用 的合理性 . 太 阳能 和风能 是最 普遍 的 自然资源 ,也 是取之
池板将 太 阳能转 换成 电能 ,然 后通 过控 制器对 蓄 电
池充 电 ,通 过逆 变 器对 用 电负 荷 供 电 的一 套 系 统 。 风 电系统发 电量 较高 ,系统造 价较低 ,但 是可靠 性
期 运行会 降低 蓄 电池 的使用 寿命 ,增加 系统 的维 护
( 沙土地 面 、植 被 地 面 和水 面 )对 太 阳光 照 的 吸 如
收能 力不 同 ,所 以在 地球 表面形 成 温差 ,从而 形成
空气 对流 而产 生风能 。太 阳能 和风 能在 时间分 布上
有很 强 的互 补性 。白天太 阳光最 强 时 ,风 很小 ,到 了晚 上 ,光 照很 弱 ,但 由于地表 温差 变化 大而 风能 有所 加强 ;在 夏 季 ,太 阳光 强 度 大 而 风小 ,冬 季 , 太 阳光 强度 弱 而风大 。太 阳能 和风能 在时 问上 的
风光互补发电系统现状及发展状况

风光互补发电系统现状及发展状况高洁琼(山西大学山西·太原030013)摘要:本文介绍了风光互补发电系统的结构、工作原理和优缺点,以及风光互补发电系统的发展过程及现状,同时说明其应用前景。
太阳能和风能之间互补性很强,由这两者结合而来的风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性。
关键词: 风能太阳能风光互补系统1.风光互补发电系统的结构、工作原理、基本要求以及优缺点1.1风光互补发电系统的结构风光互补发电系统主要由风力发电机组、太阳能光伏电池组、控制器、蓄电池、逆变器、交流直流负载等部分组成。
该系统是集风能、太阳能及蓄电池等多种能源发电技术及系统智能控制技术为一体的复合可再生能源发电系统。
1.2风光互补发电系统的工作原理及运行模式风力发电部分是利用风力机将风能转换为机械能,通过风力发电机将机械能转换为电能,再通过控制器对蓄电池充电,经过逆变器对负载供电;光伏发电部分利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能,然后对蓄电池充电,通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电;逆变系统由几台逆变器组成,把蓄电池中的直流电变成标准的220v交流电,保证交流电负载设备的正常使用。
同时还具有自动稳压功能,可改善风光互补发电系统的供电质量;控制部分根据日照强度、风力大小及负载的变化,不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节:一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载。
另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储。
发电量不能满足负载需要时,控制器把蓄电池的电能送往负载,保证了整个系统工作的连续性和稳定性;蓄电池部分由多块蓄电池组成,在系统中同时起到能量调节和平衡负载两大作用。
它将风力发电系统和光伏发电系统输出的电能转化为化学能储存起来,以备供电不足时使用。
风力发电技术的应用现状与展望

风力发电技术的应用现状与展望摘要:改革开放以来,我国经济得到了快速的发展,而随着近年来能源消耗量的不断增加以及社会各界对环保问题重视程度的提高,如何提高太阳能、风能等新型环保型能源的利用率,减少煤炭、石油等化石能源的使用,成为当前的热门话题。介绍了我国风力发电的实际发展情况,分析了风力发电控制技术、电力电子变换器控制技术、谐波消除技术、风轮控制技术等技术。风电资源在应用的过程中体现出了广泛的优势,对其进行研究已经成为全世界共同的发展研究方向。关键词:风力发电系统;风力发电;技术控制;随着风电比例的不断上升,出于电网稳定运行考虑,我国对风电机组的并网性能也不断提出新的要求,包括低电压穿越、高电压穿越、惯量响应和一次调频等。
目前,低电压穿越已成为我国风电设备入网的强制性要求,对高电压穿越、惯量响应和一次调频能力的要求正在深入论证中,但还没有提出明确的技术指标及测试方法。
各个国家都根据自身电力系统的情况,提出有针对性的风电设备入网标准,部分国家的入网标准中对风电的高、低电压穿越和一次调频性能要求已经非常明确,开展更为广泛的技术交流,极大地提高了我国风电机组产业在电网接入技术领域的话语权。
1新时期新能源风力发电技术的应用价值1.1经济性价值明显人们对风能的使用可追溯至古时候,随着近年来人们对风能重视程度的提高,风能利用技术得到了快速的发展并在发电领域得到了较好的应用。目前在我国一些风能密度较大的地区,风力发电的成本已经接近于传统火力发电的成本,因而其经济性得到了显著的提高,并且随着风力发电能力的提高,其建设与运行成本还将进一步的降低。1.2建设周期短,独立性好相较于其他发电技术的应用,风力发电系统建设周期短,可在较短的时间内实现区域供电。随着风力发电技术的快速发展,风力发电系统的组建已经逐渐趋于标准化,一般风力发电站的建设可在较短时间内建设完成并投入使用。此外,在我国一些偏远山区,风力发电技术的应用可有效满足当地分散性的电力需求。1.3环保性好风能是一种可再生的清洁能源,通过加大风能利用技术的研发力度来提高风能的利用率,可以减少化石能源的使用量,进而改善传统能源使用造成的环境污染问题。2风力发电及其控制技术分析2.1风力发电控制技术风力发电主要借助的是风力,主要是由于风力以及地面距离相差相对来说比较大,可以在空中来完成整个风力发电的能量转换工作,使电机以及相关的设备都能够顺利运转,提升工作效率。在风力发电的过程中,使用永磁发电机时就有一定的优势,具体表现在运行效率更高,损耗问题更小,因此将其广泛应用在风力发电系统中,使之发挥作用。另外,发电机的制造还可以通过模块优化的方式来进行,这样就能够更好地控制在风力发电系统运行过程中所需要消耗的成本,在控制风力发电系统时可以采取矢量控制的方式,这种方法顺利地解决了交直轴电流之间存在的矛盾,也让整个系统功率控制效果更加简单和良好。2.2电力电子变换器控制技术电力电子变换器在风力发电系统中的应用实际上是十分广泛的,在大型风力发电系统中,由于能量的转换率本身比较高,在完成转换工作之后的传输效率同样比较高,同时又可以完善无功功率等方面的因素,让整体的使用性能更加良好。电力电子变换器在运行的过程中,由于自身的运行功率比较高,覆盖的功率范围比较大,也不需要消耗很多的成本。此外,使用PWM整流器用于风电发力系统中时,可以使系统的最大功率得到控制,而使用整流器时则可以让有功功率以及无功功率之间的阻碍被突破,让无功功率更加符合相关方面的实际运行要求。2.3谐波消除技术在风力发电系统的运行过程中,谐波的存在会导致整体的电能质量水平并不高,对于电的电压以及频率造成的影响也不容忽视,还会导致风力发电系统中无功功率以及有功功率之间的平衡性不协调。因此需要结合实际情况去消除其中存在的谐波问题,要更加重视谐波对于风能发电产生的重要影响,这会使整个系统设备出现热故障问题,导致运行受到了阻碍。而消除谐波的过程中,可以采取的技术方法是使用电力变流器和其他的电力设备来让谐波以及相位抵消,也可以通过调整电容器组来改变无功功率,从而使谐波对无功功率的影响得到控制。针对风电场的谐波问题进行消除和治理的过程中,主要是可以采取有源滤波器方式以及无源滤波的方式。其中有源滤波借是一种新型的,能够用于动态抑制谐波以及补偿无功的电力电子装置,有源滤波器在工作的过程中拥有良好的动态性能,其时间不足1ms,同时能够实现三项补偿谐波电流,谐波次数甚至可以高达50次。而无源滤波则主要是由滤波电容器和电抗器组合形成一种专业的LC滤波装置,包括调谐滤波器、高通滤波器等。将这个电路并联在风电场的电网中,就能够形成一个基本的无源滤波回路,在这种回路中,通过调整电抗器的电感量以及电容器的电容量参数,就可以通过谐振频率来滤除谐波的频率,让谐波电流大部分通过滤波回路,同时又不会影响电网中的其他的设备。2.4风轮控制技术首先是可以使用功率信号的反馈功能,让这种功能对风轮功率信号进行管控,如果风轮处于运行的状态,相应的功率以及实际条件的变化情况会保持一致,之后再去对功率的关系进行分析,绘制出最大功率的曲线图,在此之后再进行后续的操作时,需要对综合分析最大功率以及系统的输出功率,获取具体的差值之后,再对分轮进行桨距的调整,让风轮的运行功率得到最大化。2.5现代化控制技术风力发电系统中使用的现代化控制技术,包括智能控制技术、自适应控制技术以及鲁棒控制技术等,其中使用变结构控制技术时体现出更为良好的反应能力,在设计的过程中会更加简单,同时实现的难度并不大,如果是要解决一些多变量的问题,那么就可以使用鲁棒控制技术来体现出作用。而使用智能化控制技术时,就是能够达到模糊控制的目标。当前在风力发电系统的建设过程中,准确的风力发电机数学模型的建成概率相对来说比较小,因此在对风力发电机组进行控制的过程中,完全可以使用模糊控制方法,使其体现出相应的作用。3未来风力发电技术的发展方向3.1大容量风电系统随着社会对风力发电技术关注度的提高,近年来投入使用的风力发电系统规模越来越大,结构也越来越复杂。但是,现阶段我国在大容量风力发电系统的开发和应用方面还存在较多的不足,目前仍有许多技术难题未能有效攻克。同时,现代风力发电机组单机装机容量的不断加大,也导致风力发电系统结构设计以及控制系统的设计变得更加困难。未来,随着各种新材料的出现以及加工工艺的创新,大容量、高可靠性和高性能等要求都可以在风力发电系统中实现。3.2并网技术与最大风能捕获技术并网型风力发电系统主要包括风力发电并网技术与发电机转速控制技术两个层次的内容。通过全功率电力变换器进行系统控制,能够有效的保证风力发电系统的可靠性要求,并网开关可实现并网控制功能。在实际应用中,通常采用调节变桨距和发电机组功率转速的方式来尽可能的捕获风能,风力发电机组输出功率的调节需要综合考虑风力发电系统的经济性与可靠性,因此未来风力发电系统并网技术与风能捕获技术的创新优化也是未来风力发电技术的重要发展方向。3.3变桨距调节技术和变速运行技术的优化通过变桨距调节能够保证系统始终保持在最优设置下运行,因而可以实现较高的可靠性。当实际风速低于额定风速时,能够有效提高风能的利用率;当实际风速大于额定风速时,通过系统调节,保证输出功率的恒定。同时,变速运行能够在保证最大风能捕捉量的前提下显著提高系统运行的稳定性。因此,变桨距调节技术与变速运行技术未来还需要进一步的优化,以实现更好的效果。4结束语在风电发展方面,我国将继续落实陆上大型基地建设、陆上分散式并网开发和海上风电基地建设,并结合我国制造业转型升级的国家战略,积极推动整机设备和零部件出口。
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风光互补发电系统现状及发展状况高洁琼(ft西大学 ft西·太原030013)摘要:本文介绍了风光互补发电系统的结构、工作原理和优缺点,以及风光互补发电系统的发展过程及现状,同时说明其应用前景。
太阳能和风能之间互补性很强,由这两者结合而来的风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性。
关键词: 风能太阳能风光互补系统1.风光互补发电系统的结构、工作原理、基本要求以及优缺点1.1风光互补发电系统的结构风光互补发电系统主要由风力发电机组、太阳能光伏电池组、控制器、蓄电池、逆变器、交流直流负载等部分组成。
该系统是集风能、太阳能及蓄电池等多种能源发电技术及系统智能控制技术为一体的复合可再生能源发电系统。
1.2风光互补发电系统的工作原理及运行模式风力发电部分是利用风力机将风能转换为机械能,通过风力发电机将机械能转换为电能,再通过控制器对蓄电池充电,经过逆变器对负载供电;光伏发电部分利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能,然后对蓄电池充电,通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电;逆变系统由几台逆变器组成,把蓄电池中的直流电变成标准的 220v 交流电,保证交流电负载设备的正常使用。
同时还具有自动稳压功能,可改善风光互补发电系统的供电质量;控制部分根据日照强度、风力大小及负载的变化,不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节:一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载。
另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储。
发电量不能满足负载需要时,控制器把蓄电池的电能送往负载,保证了整个系统工作的连续性和稳定性;蓄电池部分由多块蓄电池组成,在系统中同时起到能量调节和平衡负载两大作用。
它将风力发电系统和光伏发电系统输出的电能转化为化学能储存起来,以备供电不足时使用。
风光互补发电系统根据风力和太阳辐射变化情况,可以在以下三种模式下运行:风力发电机组单独向负载供电;光伏发电系统单独向负载供电;风力发电机组和光伏发电系统联合向负载供电。
1.3风光互补发电系统的优缺点风光互补发电比单独风力发电或光伏发电有以下优点:(1)利用风能、太阳能的互补性,可以获得比较稳定的输出,系统有较高的稳定性和可靠性;(2)在保证同样供电的情况下,可大大减少储能蓄电池的容量;(3)通过合理地设计与匹配,可以基本上由风光互补发电系统供电,很少或基本不用启动备用电源如柴油机发电机组等,可获得较好的社会效益和经济效益。
风光互补发电系统可以根据用户的用电负荷情况和资源条件进行系统容量的合理配置,无论是怎样的环境和怎样的用电要求,风光互补发电系统都可做出最优化的系统设计方案来满足用户的要求,即可保证系统供电的可靠性,又可降低发电系统的造价。
应该说,风光互补发电系统是最合理的独立电源系统。
太阳能和风能虽然存在上述一些优点,但是也有不足之处:(1)能量密度低太阳能和风能相对于火电、水电、核电等传统能源,其能量密度偏低,对于太阳能发电需要足够的受热面积,而风力发电机如果要提高输出功率,则必须要增加风轮的尺寸和整个风场的规模,才能达到我们所需要的电量,这都需要占用大面积土地资源。
(2)间歇性、不稳定性和不可控性传统能源我们可以根据需求来调节供应,而太阳能只有在晴天和白天时才能,风机只有在风力达到要求时才能发电,且根据风速的大小风机输出的电量也随时都在变化,太阳能和风能的这种间性和不稳定性直接导致了不可控性,所以要有效利用太阳能和风能,储能是必不可少的。
由于这些不利的因素,太阳能或风能单独的经济可靠地使用就遇到许多技术问题。
随着科学技术的发展,将太阳能和风能综合利用,组成一个互补系统成为一种实用的方式,使得我们可以更加稳定可靠经济合理地使用这无穷无尽的风光资源。
2.风光互补发电系统的发展过程及现状最初的风光互补发电系统,就是将风力机和光伏组件进行简单的组合,因为缺乏详细的数学计算模型,同时系统只用于保证率低的用户,导致使用寿命不长。
近几年随着风光互补发电系统应用范围的不断扩大,保证率和经济性要求的提高,国外相继开发出一些模拟风力、光伏及其互补发电系统性能的大型工具软件包。
通过模拟不同系统配置的性能和供电成本可以得出最佳的系统配置。
在国外对于风光互补发电系统的设计主要有两种方法进行功率的确定:一是功率匹配的方法,即在不同辐射和风速下对应的光伏阵列的功率和风机的功率和大于负载功率,只要用于系统的优化控制;另一是能量匹配的方法,即在不同辐射和风速下对应的光伏阵列的发电量和风机的发电量的和大于等于负载的耗电量,主要用于系统功率设计。
据国内有关资料报道,目前运行的风光互补发电系统有:西藏纳曲乡离格村风光互补发电站、用于气象站的风能太阳能混合发电站、太阳能风能无线电话离转台电源系统、内蒙微型风光互补发电系统等。
3.风光互补发电系统的应用前景3.1偏远农村的生活生产用电中国目前的农村人口数目众多。
但偏远农村若靠电网供电,则需架设很长的输电线路,其经济性很差.很不现实。
而在这些地方其风能和太阳能蕴藏量十分丰富。
若采用太阳能,风能这些可再生能源进行发电。
则可基本满足偏远农村的生活及照明用电。
利用风光互补发电系统可以有效的解决用电问题。
3.2路灯照明系统风光互补路灯不需要输电线路。
不消耗电网电能,一次性投入与常规路灯大体相当的建设经费后即可一劳永逸地利用取之不尽用之不竭的风能与太阳能提供稳定可靠的能源。
与单纯由太阳能供电的路灯相比。
风光互补路灯也有着显著优点:(1)风能的充分利用不单大大提高了能量转换率。
还显著降低了太阳能系统设备的成本。
使其在长期阴雨天气下仍能持续工作,提高了供电系统稳定性;(2)能量效率的提高使得风光互补路灯在光源配置上更灵活。
3.3通信基站中的应用移动通信、微波、广播和电视转发,还是卫星通信。
都各自在全国建立了一定数量的通信基站。
如今通信基站的建设已从最初期的城市内建设向城镇乡村发展.在未来的几年。
还将更多地向不发达的西部地区、偏远ft区发展。
这些基站负荷比较小,若采用市电供电,架设输电线路代价很大。
而采用风光互补发电系统可以很好的解决问题。
可使用清洁能源自给自足。
在十分重要的基站,则可以配备备用的柴油发电机,形成风光柴油混合发电系统,提高供电的可靠性.保证实时通信。
3.4并网发电弥补了独立风电和光电系统的不足。
向电网提供更加稳定的电源。
充分利用土地资源。
风力发电设备利用高空风能。
光伏发电设备则利用风机之间的地面太阳能实现地面和高空的有效结合。
由于共用一套送变电设备。
降低了工程造价。
大大提高了经济效益。
4.结束语以上重点介绍的风光互补发电系统的结构、工作原理以及优缺点,同时介绍了其发展现状以及发展前景。
目前,就风光互补发电系统这方面的研究还在不断深入.风光发电技术也在日益成熟。
并且随着科学技术的日新月异。
还将不断进步。
相信不久的将来。
风光互补发电系统将会遍地开花,充满世界的每一个角落。
为落实科学发展观、建设绿色能源贡献力量。
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