风光互补新能源系统电源设计原理与应用

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风光互补控制器工作原理

风光互补控制器工作原理

风光互补控制器工作原理风光互补控制器是一种用于太阳能和风能发电系统的电力控制装置,旨在实现太阳能和风能的互补利用,提高能源利用效率。

本文将从风光互补控制器的工作原理、应用场景及优势等方面进行详细介绍。

一、风光互补控制器的工作原理风光互补控制器主要由太阳能电池板、风力发电机组、电池组、逆变器等组成。

其工作原理是通过风力发电机组和太阳能电池板分别收集风能和太阳能,并将产生的电能储存在电池组中。

当电池组电量不足时,控制器将自动开启风力发电机组,利用风能继续发电;当电池组充电达到额定容量时,控制器将关闭风力发电机组,并将太阳能电池板的电能转换为交流电通过逆变器供电。

二、风光互补控制器的应用场景风光互补控制器广泛应用于偏远地区、无电区域以及户外野外等场景。

在这些场景下,电力供应不稳定,传统的电网供电不便,因此风光互补控制器成为了一种理想的解决方案。

通过利用风能和太阳能的互补特性,风光互补控制器能够稳定供应电力,满足基本用电需求。

三、风光互补控制器的优势1. 提高能源利用效率:风光互补控制器能够根据实际需求自动切换风力和太阳能的利用,最大限度地提高能源利用效率。

2. 增强系统稳定性:通过风光互补控制器的智能控制,能够平衡风力和太阳能的波动性,提高系统的稳定性和可靠性。

3. 减少能源浪费:当电池组已充满电时,风光互补控制器会自动关闭风力发电机组,避免能源的浪费。

4. 环保节能:风光互补控制器通过利用可再生能源发电,减少了对传统能源的依赖,实现了环保节能的目标。

5. 降低运营成本:风光互补控制器具有自动化运行和维护管理的特性,减少了人工操作和运营成本。

四、风光互补控制器的发展前景随着对可再生能源的需求增加和技术的不断进步,风光互补控制器的应用前景非常广阔。

特别是在偏远地区和无电区域,风光互补控制器可以为当地居民提供可靠的电力供应,改善生活条件。

此外,随着太阳能和风能发电技术的成熟和普及,风光互补控制器也将在城市和工业领域得到更广泛的应用,为可持续发展做出贡献。

风光互补供电系统的运行与应用分析

风光互补供电系统的运行与应用分析

风光互补供电系统的运行与应用分析摘要:太阳能和风能在时间上有着很好的互补性,实践证明风光联合供电系统是一种比较经济的发电系统,因此太阳能和风能这两种可再生能源得到了广泛的使用。

本文结合风能、太阳能特点,以风光联合发电系统的原理为依据,分析了我国风光互补供电系统的运行方式与特征,指出利用风能、太阳能组成独立供电系统在我国的应用,对解决我国偏远地区和特性领域的供电问题具有重要意义。

关键词:可再生能源;风力发电;光伏发电;运行方式;风光互补供电系统1.引言随着社会的不断进步和发展,人类对化石类燃料的依赖程度越发严重,目前全世界使用的能源有百分之九十取自化石燃料,化石类燃料的大量使用对人类赖以生存的环境造成极大伤害。

在此背景下开展可再生能源的综合利用研究,将对我国社会经济的可持续发展和环境保护起着重要的作用。

太阳能和风能发电具有以下几个特点:(1)取之不尽,用之不竭;(2)就地取材,不需运输;(3)分布广泛,分散使用;(4)不污染环境,不破坏生态;(5)周而复始,可以再生。

因此光伏发电及风力发电是最有发展前景的两种能源技术。

然而太阳能、风能都具有能量密度低、稳定性差的弱点,并受地理分布、季节变化、昼夜变化等因素影响,太阳能在白天和夏季丰富,而风能在晚上和春秋较为丰富[1]。

太阳能和风能这种天然的昼夜互补性和季节互补性,可以消除稳定性差的弱点。

2. 风光互补供电系统的结构及原理风光互补供电系统是由风力发电机与太阳能电池组成的联合供电系统,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[2],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。

风光互补供电系统结构图如图1所示。

图1 风光互补供电系统结构图风光互补供电系统中各模块的功能如下: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。

风光互补电源系统的设计原理及应用

风光互补电源系统的设计原理及应用

风光互补电源系统的设计原理及应用现在全国都在发展新能源,储能、负载相同,发电方式不同和资源上的互补性,使风电和光电系统集成为风光互补系统电源成为必然。

另外一个特点是地域性,不同地域具有不同的太阳能和风能资源。

太阳能也是这样,有明显的地域性,这是它一个特点。

另外一个特点是不确定性。

资源不确定性,即每天的发电量受天气影响很大,会导致系统发电与用电不平衡,使蓄电池组长期处于浅充,这也是引起该系统失效的主要原因。

蓄电池在该系统中承担的电的储存和供给的作用,它必须能够适应8 这种浅充,基于这样的分析我们提出设计原理,开展以蓄电池管理为核心的研究,把发电组建、控制组建、出能组建和负载设计为一个整体,实现能量的最大化利用,这就是我们提出的边远系统的设计原理。

根据地域条件的不同,这个系统又可演变为光点系统、风电系统和风光互补三种形式。

尽管国内有很多部门在做,但是基础方面的工作还做的不够。

系统由什么组成呢?风电和广电的发电部件、蓄电池储能部件、供电部件和控制部件,这四大部件组成。

我们要做到稳定可靠,各部件及规范。

首先讲系统的规范和标准,这也是我参与起草《移动通信设备风光互补电源系统》,就构成了系统种类、构成及划分,部件要求和鉴别,系统选择与设计、安装、调试,维护管理等等,都有明确的规定。

蓄电池作为我们通信行业对蓄电池很熟悉、不陌生,用于太阳能系统蓄电池不是普遍的电池,我们有专门对太阳能系统的要求和测试方法。

风能发电机有一个通用的标准,我们推荐使用另外一种风机,也符合国家的标准。

它的特点是和先速和过栽均采用电磁制动,同是具备叶片变形失速功能,这个大量使用在我们的基站上,重量轻、故障小,输出的电也比较稳定。

因为风率的利用。

风光互补发电系统的应用及优化设计

风光互补发电系统的应用及优化设计

风光互补发电系统的应用及优化设计摘要:随着我国经济不断发展,对能源的需求也在不断增加,而传统的矿物能源存量有限且不能再生,因此研究和开发新能源技术是趋势所在。

风光互补发电系统是利用风能和太阳能互补性强的特点,由风力发电机、太阳能电池、控制器、蓄电池组、逆变器等组成的一个发电系统,可将电力供给负载使用。

风电互补发电系统的应用主要是因为太阳能及风能之间的天然互补优势,使得该系统成为有着资源条件较好及能源匹配度较高的独立电源系统。

风电互补发电系统具备可再生能源、绿色能源、设备安装简单、性价比高以及维护方面等优点,使得其具备了更大的竞争优势,在各个行业中的推广程度也在大范围的增加。

关键词:风光互补发电系统;问题;优化;应用1、风光互补发电系统控制风光互补发电系统中风力发电与光伏发电起到核心的作用,准确实现风光互补,分析如下:1.1风力发电控制风力发电控制较为复杂,由于其在互补发电系统中较容易受到外界因素的干扰,所以稳定性偏弱,产生耦合干扰,需着重控制风力发电的过程,才可保障其在风光互补发电系统中的控制性。

例如:风力发电机组的功率控制,如果实际风速大于额定设置,此时需要严谨控制机组功率,确保风力发电控制在额定状态,保障风力发电的功率稳定,才可确保风光互补发电系统处于高效控制的状态中,相反风速小于额定设置时,需要启动机组功率控制的变桨距,以此来对比输出与额定数值,调节并控制风力发电的功率,通过变桨距的角度控制,提供适度的功率需求。

1.2光伏发电控制光伏发电子系统是风光互补发电的另外一部分,共同控制风光发电的系统功率。

分析风光互补发电系统的功率可以得出,维持系统最大的功率状态,必须实现负载阻抗与光伏发电的电阻相等,由此保障光伏发电的功率处于最大化[2]。

如果光伏发电的功率最大,就需要适当的控制方法,调控系统的发电功率。

光伏发电的系统利用了跟踪控制的方法,分析外界环境因素对光伏发电系统的影响,随时跟踪光伏发电功率的变化,通过控制负载阻抗,提高系统功率输出的能力,满足系统控制的需求,即使光伏发电系统未处于适当的天气环境中,也可以在跟踪控制的作用下,保持最大功率的效益。

风光互补发电系统原理

风光互补发电系统原理

风光互补发电系统原理
风光互补发电系统原理是指通过利用风力发电与光伏发电相结合,实现能源的互补和互补利用,以提高发电效率和稳定性。

在风光互补发电系统中,风力发电和光伏发电是独立而又相互协调的两种方式。

风力发电利用风能驱动风力发电机转动,产生电能。

光伏发电则是通过光能将太阳光转化为电能。

两者都属于可再生能源,具有环保、清洁的特点。

风光互补发电系统的运行需要充分考虑风力和光照的变化因素。

一般情况下,当风力较强时,风力发电系统将主导能源的生产;而在风力较弱或没有风的情况下,光伏发电系统则发挥主要作用。

通过这种互补方式,可以最大程度地充分利用两种能源,提高系统的发电效率。

此外,风光互补发电系统还需要具备适当的能量储存装置,以便在能源生产过剩时储存多余的电能,在风力或光照不足时释放储存的电能。

能量储存装置可以采用电池组、储热装置等形式。

风光互补发电系统的优势在于能够有效弥补风力发电和光伏发电各自的不足之处,提高了系统的稳定性和可靠性。

同时,风光互补发电系统也能够减少能源依赖、降低碳排放,实现可持续发展。

总之,风光互补发电系统利用风力发电和光伏发电相结合,通
过互补和互补利用的方式提高发电效率和稳定性,具有重要的应用前景和环境保护意义。

风光互补光伏电源系统的应用

风光互补光伏电源系统的应用

风光互补光伏电源系统的应用结合实践论述了风光互补能源的合理性,给出了基于Mcu的风光互补独立电源的硬件构成以及软件流程。

并对其中的关键技术:如双标三阶段充电的流程、逆变模块的MCU实现硬件构成等详加阐述。

同时也结合实例,介绍了风光互补独立电源系统的实际应用。

综合利用了风能、光能的风光互补独立电源系统是一种合理的电源系统。

不仅能为电网供电不便的地区,如边防哨所,通讯的中继站,交通的信号站,勘探考察的工作站以及农牧区提供低成本、高可靠性的电源,而且也为解决当前的能源危机和环境污染开辟了一条新路。

单独的太阳能或风能系统,由于受时间和地域的约束,很难全天候利用太阳能和风能资源。

而太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性,白天光照强时风小,夜间光照弱时,风能由于地表温差变化大而增强,太阳能和风能在时间上的互补性是风光互补发电系统在资源利用上的最佳匹配。

1 硬件构成风光互补独立电源系统由光伏发电单元、风力发电单元、系统智能管理核心、逆变器、储能元件等构成。

系统的具体构成参数由使用时最大用电负荷与日平均用电量决定。

最大用电负荷是选择系统逆变器容量的依据,而平均日发电量则是选择风机及光电板容量和蓄电池组容量的依据。

同时系统安装地点的风光资源状况也是确定光电板和风机容量的另一个依据。

光伏发电单元与风力发电单元光伏发电单元采用所需规模的光电板,转换太阳光能,并通过智能管理核心对蓄电池充电、放电、逆变进行统一管理。

风力发电单元利用小型风力发电机,转换风能,同时通过智能管理核心控制整个系统的允放电。

两个单元在能源的采集上互相补充,同时又各具特色:光伏发电单元供电可靠,运行维护成本低,但造价高;风力发电单元发电量高,造价和运行维护成本低,但可靠性低。

储能元件铅酸蓄电池足风光互补独立电源系统常用的储能元件,其成本低、容量大、免维护的特性使其成为风光互补独立电源的首选。

由于风电和光电单元必须通过蓄电池储能才能稳定供电,蓄电池合理的容量和科学的充放电是系统寿命的保证,本系统采用双标三阶段充电,实现对铅酸蓄电池的科学充电。

风光互补供电系统的原理及工作原理解析

风光互补供电系统的原理及工作原理解析随着可再生能源的快速发展,风能和光能被广泛应用于发电领域。

风光互补供电系统是一种利用风力发电和太阳能发电相互补充的系统,其原理和工作原理是如何实现的呢?风光互补供电系统的目标是提高可再生能源的利用效率,并实现电力的稳定供应。

该系统主要由风能发电系统和太阳能发电系统两部分组成。

下面分别对两部分的原理和工作原理进行解析。

一、风能发电系统的原理及工作原理风能是一种通过风轮驱动发电机转动产生电能的可再生能源。

风能发电系统由风轮、发电机、逆变器、电网连接装置等组成。

1. 原理:风能发电系统的原理是将风能转化为机械能,然后通过发电机将机械能转化为电能,最终通过逆变器将直流电转化为交流电并连接到电网。

2. 工作原理:风能发电系统的工作原理是当风力作用在风轮上时,风轮会转动。

转动的风轮通过轴与发电机相连,使发电机转动。

发电机在转动时,通过电磁感应原理产生电能。

然后,逆变器将直流电转化为交流电,并通过电网连接装置将电能输出到电网上。

当风速较低或风轮转速较快时,逆变器会调节输出电压和频率,以保持电力的稳定输出。

二、太阳能发电系统的原理及工作原理太阳能发电是利用光能转化为电能的一种可再生能源。

太阳能发电系统由光伏电池、逆变器、电网连接装置等组成。

1. 原理:太阳能发电系统的原理是光伏电池吸收光能后,通过半导体材料产生电压,并将光能转化为电能。

逆变器将直流电转化为交流电,并连接到电网。

2. 工作原理:光伏电池是太阳能发电系统的核心部件,由多个光伏电池组成,光伏电池吸收光能后产生电压。

这些光伏电池串联或并联连接,并通过逆变器将直流电转化为交流电。

逆变器调整输出的电压和频率,以满足电网的要求。

最后,通过电网连接装置将电能输出到电网上,供应给用户使用。

风光互补供电系统的原理及工作原理解析到此为止。

该系统通过将风能和太阳能相互补充利用,可以实现电力的稳定供应,并提高可再生能源的利用效率。

风能发电系统和太阳能发电系统分别利用风能和光能转化为电能,然后通过逆变器将直流电转化为交流电,并连接到电网上。

风光互补发电系统

风光互补发电系统简介风光互补发电系统是一种结合风能和太阳能的发电系统,旨在最大程度地利用可再生能源并减少对传统能源的依赖。

这个系统通过将风力发电机和光伏发电板相结合,同时利用风能和太阳能来发电,从而实现能源的互补和增强。

组成部分风光互补发电系统主要由以下几个组成部分组成:1.风力发电机:风力发电机是利用风的动力转化为电能的装置。

它通常由风轮、发电机、传动系统和控制系统等组成。

风力发电机的特点是能够在风能资源丰富的地区高效发电。

2.太阳能光伏发电板:太阳能光伏发电板是利用太阳辐射转化为电能的装置。

它通常由太阳能电池芯片、保护玻璃、背板和支架组成。

太阳能光伏发电板的特点是能够在阳光充足的地区高效发电。

3.逆变器:逆变器是将直流电转换为交流电的装置。

在风光互补发电系统中,逆变器起着将风力发电机和光伏发电板产生的直流电转换为交流电的重要作用。

逆变器还可以将系统产生的电能注入电网,从而实现对电网的支持和供应。

4.电池储能系统:电池储能系统可以将系统产生的过剩电能储存起来,并在需要时释放出来供电。

在风光互补发电系统中,电池储能系统可以用来储存风力发电机和光伏发电板产生的电能,以补充不稳定的发电能力。

5.控制系统:控制系统对整个风光互补发电系统进行监控和控制。

它可以实现对风力发电机和光伏发电板的启动、停止和调整输出功率等功能。

控制系统还可以监测系统运行状态,并在发生故障时进行报警和保护。

工作原理风光互补发电系统的工作原理如下:1.风力发电机利用风的动力将转子旋转,通过发电机将机械能转化为电能。

同时,光伏发电板也会将太阳辐射转化为电能。

2.风力发电机和光伏发电板产生的电能通过逆变器转换为交流电。

逆变器根据电网的要求,控制系统将电能注入电网,供电给电网使用。

3.如果系统产生的电能超过电网需求,多余的电能会被电池储能系统存储起来。

当电网需求超过系统产生的电能时,电池储能系统会释放电能供电给电网,以满足需求。

4.控制系统对整个发电系统进行监控和控制,确保系统的稳定运行。

风光互补供电系统在新能源汽车充电基础设施中的应用

风光互补供电系统在新能源汽车充电基础设施中的应用随着全球对环境保护的日益关注,新能源汽车逐渐成为了人们的首选。

而作为新能源汽车充电基础设施的核心,充电效率和可靠性是保障其可持续发展的重要因素之一。

在这方面,风光互补供电系统凭借其清洁、高效、可再生的特点,正逐渐被应用于新能源汽车充电基础设施中。

风光互补供电系统是指将太阳能光伏发电系统和风力发电系统相结合,通过对太阳能和风能的有效捕捉和利用,实现能源的互补和可持续供应。

在新能源汽车充电基础设施中,风光互补供电系统可以有效解决传统电网供电不稳定的问题,并提升充电效率和可靠性。

首先,风光互补供电系统能够充分利用太阳能和风能资源,提供可再生的能源供给。

太阳能光伏发电系统通过将太阳能转化为电能,将电能储存在储能装置中,以备不时之需。

而风力发电系统则通过风能发电机将风能转化为电能。

这两个系统可以相互补充,有效地解决了能源供给不稳定的问题。

光伏发电系统在白天充分利用太阳能进行发电,而风力发电系统则可在晚上和风力较充沛的时候为充电基础设施提供电力支持,从而形成了持续稳定的能源供给。

其次,风光互补供电系统具有较高的充电效率。

传统电网供电系统存在传输损耗、变压器损耗等问题,而风光互补供电系统可以将发电单元直接与充电站进行连接,避免了传输过程中能量的损耗。

太阳能光伏发电系统和风力发电系统的输出也可以逐级进行升压,使电能损耗降到最低。

因此,利用风光互补供电系统进行充电,能够得到更高效的能源利用,提高充电速度和效率。

另外,风光互补供电系统还具有良好的可靠性和稳定性。

光伏发电系统和风力发电系统本身就具备一定的稳定性,多种能源互补的方式可以减小单一能源的波动对充电基础设施的影响,提高充电桩的可靠性。

同时,风光互补供电系统也可以通过合理的储能系统进行能量的存储,以应对恶劣天气等因素带来的影响。

这种稳定和可靠性能够保证新能源汽车的充电需求得到有效满足,为用户提供更好的使用体验。

在实际应用中,风光互补供电系统已经取得了一定的成果。

风光互补发电系统

风光互补发电系统1. 引言随着能源需求的不断增长和对可再生能源的关注度提高,风光互补发电系统成为了一个热门话题。

风光互补发电系统是一种将风能发电和太阳能发电相互结合的系统,通过利用两者之间的互补关系,可以提高能源产出效率,减少对传统能源的依赖。

本文将对风光互补发电系统进行介绍,包括其原理、优势和应用等方面。

2. 原理风光互补发电系统利用风能和太阳能之间的互补特性来提高能源产出效率。

在这个系统中,风力发电和光伏发电两者并联工作,共同输出电能。

具体而言,系统中包括风力发电装置和光伏发电装置。

风力发电装置通过转动轴,将风能转化为机械能,然后再经过发电机将其转化为电能。

光伏发电装置则通过光伏电池将太阳能转化为直流电能。

在风光互补发电系统中,风力发电和光伏发电两者的输出电能经过电网并联供电,通过逆变器将直流电能转化为交流电能。

通过控制系统对两者的输出进行协调和管理,可以实现最大化的能源收集和供应。

3. 优势风光互补发电系统具有多重优势,使其成为可再生能源发电的一种理想选择。

首先,风力发电和光伏发电具有互补性。

在一年中不同季节和不同时间段,风力和太阳能的强度会发生变化。

通过将两者互补结合起来,可以实现全天候、全季节的能源供应。

即使在没有风或太阳能的情况下,系统仍然能够保持部分发电能力。

其次,风光互补发电系统可以提高能源产出效率。

由于风力发电和光伏发电的互补特性,可以平衡两者之间的不足和过剩。

在风力发电不足的情况下,光伏发电能够弥补能源缺口。

反之亦然。

这样可以最大化地提高能源的产出效率。

最后,风光互补发电系统对环境友好。

由于利用了可再生能源,风光互补发电系统减少了对化石能源的依赖,减少了温室气体的排放,对减缓气候变化和改善空气质量具有积极的意义。

4. 应用风光互补发电系统在各个领域都有广泛的应用。

在城市建设中,风光互补发电系统可以用于供电。

通过在建筑物的屋顶或周围安装光伏发电装置和小型风力发电机,可以为城市的电力需求提供补充和支持。

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风光互补新能源系统电源设计原理与应用江苏双登集团有限公司 温海泉 王景川摘要:本文通过对太阳能和风能资源性和技术性评价,提出风光互补新能源系统电源是最理想的独立电源系统;通过对该系统电源的互补性、不确定性和地域性特点的分析,提出了以蓄电池管理为核心的风光互补新能源系统电源的系统设计原理,并据此对系统各主要部件提出了要求,并介绍了一些应用产品。

关键词:新能源,风光互补,蓄电池,风力发电机,一、引言全球范围的能源危机日趋紧张,地球沙漠化、温室效应和大气污染,正威胁着全球生物的生存。

像石油那样的能源,只有特定国家拥有,而太阳能却是人人都能平等共享,又不会污染空气的清洁可再生能源,是人类寻求新能源的理想选择。

世界各国纷纷出台相关政策鼓励和扶持新兴能源——太阳能的开发和利用,我国第一部有关能源的《可再生能源法》(中华人民共和国主席令第33号)已于2006年1月1日实施,通过法律形式强调和扶持新兴能源——太阳能的开发和利用。

而且国家“十一五”规划提出的节能降耗和污染减排目标,发展太阳能等新能源是贯彻落实科学发展观,构建社会主义和谐社会的重大举措,是建设资源节约型,环境友好型社会的必然选择。

太阳能与风能的互补性强,风光互补发电系统在资源上弥补了风电和光电独立系统在资源上的缺陷。

同时,风电和光电系统在蓄电池组和控制环节是可以通用的,所以风光互补系统电源具有更高的可靠性和更合理的造价,是理想的独立电源。

鉴于风光互补系统电源的发展才刚刚起步,本文旨在揭示这一系统电源的设计原理,以提供产品的设计依据,再逐步建立相应的规范和标准,使之走向市场化和产业化,二、风光互补新能源系统电源的特点1.地域性太阳能是辐射能源,受气候、地理等环境条件的影响很大,因此其分布具有明显的地域性。

根据过去测量太阳能年辐射总量的大小,我国可划分成以下四个太阳辐射资源带,我国的四个太阳辐射资源带分布如图1所示。

图1资源带号 名称 指标Ⅰ 资源丰富带 6700MJ(m2.a)*Ⅱ 资源较富带 5400-6700MJ/(m2.a)Ⅲ 资源一般带 4200-5400MJ/(m2.a)Ⅳ 资源贫乏带 < 4200MJ/(m2.a)*MJ/(m2.a)-兆焦/(平方米.年)zⅠ资源丰富区:年太阳辐射总量在1700千瓦时每平方米以上,月均温≥10℃期间日照时数≥6小时天数在250天~300天以上。

主要分布在南疆、陇西、青藏高原大部分和内蒙古高原西部。

其中青藏高原为高值中心。

zⅡ资源较丰富区:年太阳能总量在1500~1700千瓦时每平方米,月均温≥10℃期间日照时数≥6小时的天数在200天~300天。

主要分布在北疆、内蒙古高原东部、华北平原大部、黄土高原大部、甘肃南部、川西及川南滇北一部分。

zⅢ资源可利用区:年太阳能总量在1200~1500千瓦时每平方米,月均温≥10℃期间日照时数≥6小时天数在200天~300天。

主要分布在东北大部、东南部丘陵地区、汉水流域、广西大部、川西黔西一部分、云南东南、湖南东部。

zⅣ资源贫乏区:年太阳能总量在1200千瓦时每平方米以下。

月均温≥10℃期间日照时数≥6小时的天数在125天以下。

主要分布在四川、重庆、贵州大部分地区,以成都平原最少。

我的风能资源分布如图2所示:图2从我国风能资源分布图上可以清楚看出,我国风能资源丰富和较丰富的地区主要分布在两个大带里:z三北(东北、华北、西北)地区丰富带;z沿海及其岛屿地丰富带;z内陆风能丰富地区,在两个风能丰富带之外,风能功率密度一般在100w/m2以下,可以利用小时数3000小时以下。

但是在一些地区由于湖泊和特殊地形的影响,风能也较丰富,如鄱阳湖附近较周围地区风能就大,湖南衡山、安徽的黄山、云南太华山等也较平地风能为大。

但是这些只限于很小范围之内,不像两大带那样大的面积,特别是三北地区面积更大。

指标 丰富区 较丰富区 可利用区 贫乏区年有效风能密>200 200-150 <150-50 <50度(W/m2)年≥3m/s累计>5000 5000-4000 <4000-2000 <2000小时数(h)年≥6m/s累计>2200 2200-1500 <1500-350 <350小时数(h)占全国面积的8 18 50 24百分比(%)2.不确定性太阳能和风能受气候、地理等环境条件的影响很大,风电和光电系统都存在一个共同的缺陷,就是资源的不确定性导致发电与用电负荷的不平衡,风电和光电系统都必须通过蓄电池储能才能稳定供电,但每天的发电量受天气的影响很大,会导致系统的蓄电池组长期处于过充,过放(亏电)和浅充电状态,而且系统电源环境温度也是不确定的。

3.互补性白天太阳光最强时,风很小,晚上太阳落山后,光照很弱,但由于地表温差变化大而风能加强。

在夏季,太阳光强度大而风小,冬季,太阳光强度弱而风大。

因此,太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性。

太阳能和风能在时间上的互补性使风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性。

4.产品的客户化设计与施工由于产品的地域性特点,产品的性能受当地气候、地形、地貌等环境条件的影响很大,因此,每一个产品都需要专门的设计、配置和施工。

三、风光互补新能源系统电源的设计原理大家知道,该系统由风电和光电的发电部件,蓄电池储能部件,供电部件和控制部件四大部件组成,光电系统是利用光电板将太阳能转换成电能;风电系统是利用小型风力发电机,将风能转换成电能,然后通过控制器对蓄电池组充电和负载供电的一套电源系统。

根据前述该系统产品的特点,我们发现在该产品中,蓄电池犹如系统的“心脏”,控制部件犹如系统的“大脑”,风光发电部件犹如系统所需的“食物”一样,他们既相互独立,又相互协调,形成有机的整体;系统各部件容量的合理配置对保证系统的可靠性非常重要;因此,我们提出以蓄电池管理为基础的系统设计技术。

以蓄电池管理为基础的系统设计技术就是把发电部件、储能部件(蓄电池)、供电部件和控制部件设计为一个整体,开展以蓄电池管理为基础的研究,对各部件进行更合理的配置,通过控制部件使各部件能够有机地协调一致,实现能量的最大化利用。

系统原理图如图3所示。

图3在只有风能或者只有太阳能可被利用的特殊条件下,该系统又演变为光伏系统电源或者风力系统电源。

四、风光互补独立系统电源的几个关键部件1.系统控制部件在蓄电池管理和发电控制功能上,追求以蓄电池管理为基础,采用PWM 发电控制技术,实现单片机控制,智能管理,根据英国标准BS EN61427-2002“光伏太阳能系统用蓄电池和蓄电池组-一般要求和测试方法”要求,设定均/浮充电压、电流和时间、温度补偿、应急接口、显示和远程监控等,以最大限度地更合理地利用太阳能和风能资源,保证蓄电池性能和系统功能,实现风光互补系统电源完善的储能管理。

同时应具备模块化结构,能适应无人值守条件下的各种工作状况。

2.蓄电池储能部件蓄电池的工作状况受许多因素影响,诸如:充放电率和充放电条件、放电深度、电池数量和型号、循环时的温度和时间等,因此,对蓄电池的选择和管理正确与否是该系统成败的关键。

目前主要有比镍镉蓄电池、富液铅酸蓄电池和胶体蓄电池用于该系统电源。

我们已等效转换英国标准BS EN61427-2002“光伏太阳能系统用蓄电池和蓄电池组-一般要求和测试方法”为企业标准,并以此作为检验风光互补新能源系统电源中蓄电池部件的唯一标准。

经过测试,我们发现富液OPZS系列和OPZV系列胶体蓄电池能较好地满足这一标准要求,AGM阀控电池却不理想。

目前我公司已有3大系列47个品种满足这一标准要求。

如果这一系统电源要求是完全免维护的,则只能选择OPZV 胶体蓄电池,如果少许维护是被业主所接受的,则OPZS 富液蓄电池还具有更高的性价比。

3.小型风力发电机过去,小型风力发电机的可靠性问题一直是推广风光互补发电系统的最大障碍之一。

但今天,具备以电磁限速保护为主,柔性风轮叶片变形限速为辅的风力发电机组能很好地解决这个问题,正被广泛地应用。

其技术要点在于当风力发电机处于大风状态时,给发电机一个反向磁阻力矩,风轮的叶片在大的阻力矩的63/84.5/104/110.5/130/ 156/195/260 [共8个规格] 262/328/392/457/550/642/ 785/1037/1296/1556/1908/ 2545/3181/3817/5090/ 6362/7634[共17个规格] 284/355/425/510/610/715/870/1160/1450/1740/2130/2485/2640/2820/3170/3540/4250/4970/5640/6340/7080/8500[共22个规格] C120 容量Uf=11.1V/C( Ah)C120 容量Uf=1.85V/C( Ah) C120 容量Uf=1.85V/C( Ah)12V系列胶体蓄电池 [BS EN 61427] 2V系列胶体蓄电池 [BS EN 61427] 2V系列富液蓄电池[BS EN 61427]作用下产生变形,从而使定桨矩风轮的效率下降,风轮的转速开始下降。

由于磁阻力矩的持续作用,风轮被限定在某一个转速范围,防止了风轮飞车而损坏风力发电机组。

风力发电机的限速保护控制系统,是通过对风力发电机的输出电压和频率进行适时监控来控制发电机的反向磁阻力矩的,可以根据不同风况和蓄电池组的不同状况对风力发电机的风轮转速进行实时控制。

由于电磁控制的响应速度快、可靠性高,保证了整个控制系统的高可靠性。

我们根据全新的控制理念研制出的400W、600W和2000W小型风力发电机组经过在国内外沿海地区的运行考核,验证了风机和控制系统的可靠性。

五、风光互补新能源系统电源应用实例根据上述部件要求选择部件,但系统各部件容量和性能的合理配置对保证系统电源的可靠性非常重要。

一般来说,系统设计应考虑以下几方面因素:1.用电负荷的特征发电系统是为满足用户的用电要求而设计的,要为用户提供可靠的电力,就必须认真分析用户的用电负荷特征,是直流还是交流,每天的功率变化情况,最大用电负荷和平均日用电量等。

最大用电负荷是选择系统逆变器容量的依据,而平均日发电量则是选择风机及光电板容量和蓄电池组容量的依据。

2.太阳能和风能的资源状况项目实施地的太阳能和风能的资源状况是系统光电板和风机容量选择的另一个依据,一般根据资源状况来确定光电板和风机的容量系数,再按用户的日用电量确定容量的前提下再考虑容量系数,最后计算光电板和风机的容量.3.系统配置校正基于蓄电池管理,我们还必须校正发电部件对蓄电池充电,蓄电池的充电充电能力,充电保持能力和满足负载的要求等。

应用产品一:用户风光新能源供电系统应用产品二:通信基站H型杆系统电源应用产品三:风光互补路灯应用产品四:风光互补新能源道路监控系统。

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