风光互补发电系统详细介绍

太阳能电池板的作用是在晴天的时候,阳光照在太阳能电池板上就会被光电元件将光能转化成电能,下面我们一起来看看风光互补发电系统详情介绍。

风光互补发电系统详细介绍

目前,中国科学院电气工程研究所、合肥工业大学、内蒙古大学、内蒙古农业大学等国内高校正在开展风光互补发电系统的研究,主要集中在风光互补发电系统的优化匹配计算和系统控制方面。其中中国科学院电气工程研究所的生物遗传算法优化和内蒙古大学新能源研究引入的小型户用风光互补发电系统在匹配计算方面处于领先地位。合肥工业大学的智能控制在互补发电系统的应用方面也处于前列。据国内相关数据报道,西藏那曲乡李哥村风光互补电站、无线电话离台供电系统、气象站风光互补电站、内蒙古微型风光互补发电系统已投入运行。

风光互补发电系统是风能、太阳能、电池等能源发电技术和系统智能控制技术的结合。在风力发电中,风能由风力发电机转化为机械能,机械能由风力发电机转化为电能,然后蓄电池由控制器充电,负载由逆变器供电。

在光伏发电部分,利用太阳能电池板的光伏效应,将光能转化为电能,然后给蓄电池充电,通过逆变器将直流电转化为交流电,为负载供电。蓄电池由多个蓄电池组成,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,在系统中起着能量调节和负载平衡两大作用。逆变器系统由若干个逆变器组成,将电池中的直流电转换成标准的220伏交流电,供交流负载设备正常使用。此外,它还具有自动稳压功能,可以提高系统的供电质量。控制部分根据日照强度、风力和负载的变化,不断调整和切换电池组的工作状态,并将调整后的电能直接发送给DC或交流负载。此外,多余的电能被送到蓄电池储存。当产生的能量不能满足负载的需求时,控制器将蓄电池的电能输送给负载,以保证整个系统的连续稳定运行。

风光互补发电系统发展前景探讨

中国的电力工业起步较晚,由于人口众多,人均能耗远低于世界平均水平。在当今多元化、可持续的能源探索中,我们必须寻求一条既能提高人们物质文化水平,又能实现可持续发展的道路。在古代,人们想到了太阳能和风能的利用,现代科学家发明并制造了太阳能电池板和大型风力涡轮机,以最大限度地利用它们。然而,风光互补发电系统的研究今年才被广泛提及。事实上,两者的结合具有独特的优势。风能和太阳能的本质是一样的,都源于太阳。表面对光的吸收能力不同,空气对流是温差造成的。白天光线强,温差小,风能小;夜间温差大,风能大。所以可以得到非常直观的体验:白天光强,晚上大风;夏季光强,冬季大风。为了保持电网负荷不变,可以保证风力发电系统的电压稳定性、低电压穿越能力和光伏电池的寿命,并在一定程度上避免离网事故。太阳能和风能的这种匹配使得风光互补发电受到各国的青睐。

1.风光互补系统的发展历史

原有的风光互补发电系统只是简单的将风力和光伏发电系统结合起来,不仅利用率低,还会导致故障和事故。随着丹麦科学家N.E.Bush、美国科学家C.I.Aspliden和前苏联科学家N . Aksarni对大气科学、概率统计、模糊控制等知识研究的深入,科学家们不断统计出光能和风能潜力的近似估计值,为风光互补在理论上的应用提供了有力保障。其发电系统已从科学实验室逐步投入实际应用。

2.风光互补系统的发展现状

目前,随着国外对风光互补的深入研究,取得了显著的成果,包括基于风光互补的优化软件开发、仿真运行软件开发等。它可以实现实时高精度模拟运行、负荷特性描述和太阳辐射数据显示等实用而重要的功能。

中国的风光互补发电系统仍处于起步阶段,但发展迅速。主要制约因素是资金不足,主要用于远程通信中继站、地址勘探调查基地、农牧民、边防等领域。规模较小。科研院所的研究仅限于电压稳定的控制优化、设备仿真等。

我国的风光互补系统仍然采用最基本的发电系统。主要包括光伏电池、风扇、控制器、逆变器、蓄电池、配套设备等。发电的主要原理是:当光照充足时,光伏板组件产生DC功率,风扇产生少量交流功率,由控制器整流控制,一部分给负载供电,一部分给蓄电池充电备用。晚上或者冬天,风扇和电池的电能反过来给交流负载。目前主要用于孤岛电力系统,很少用于并网。风光互补发电系统主要用于城市路灯或城市照明场景。

2000年,我国长江源自然保护区安装了1000瓦/400瓦风光互补发电系统,这是风光互补发电的重要应用实例。2004年,华能集团54MW/100 kw大型风光互补电站并入10kV地方电网,标志着中国率先并网生产大型风光互补发电系统,也是第一个正式商业化的风光互补发电系统。景观系统的运行带来了良好的经济效益和巨大的社会推动力。随着国务院发布的《21世纪发展规划》中共同确定的发展太阳能和风能的战略,中国的景观互补事业有了决策方向。

3.风光互补系统的优势

风光互补有很多优点。除了上述输出稳定、电压穿越能力低、设备负担小、供电可靠性提高的优点外,与单一光伏发电相比,还可以大大降低电池的存储容量。电能不能大量储存。风光互补发电把电池电能的储存变成了真正意义上的电能接力,从侧面降低了成本。理论上风力发电和光伏发电匹配后,供电充足,基本可以保证一个完整系统的供电,不需要其他设备。因此,在设计电网时,有时没有必要考虑分布式发电等并网问题,也没有必要配备其他电源。

4.风光互补系统的前景与建议

我们可以将风光互补发电视为一次资源的高效利用和优化配置。考虑到优化和节能,并且涉及到新能源,这绝不是电力系统某一方面的知识就能解决的问题。如果我们想发展我国的风力发电,我们必须在气象、测量、数学等方面取得突破。,从而为其广泛应用获得有力保障。此外,除了降低能源成本,还可以研究发电系统的动态运行特性,以提高效率,降低运行成本,提高发电质量。为了进一步拓宽运营领域,微电网与智能电网相结合。为可再生能源的大规模应用早日实现做好准备。

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风君子

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