风光互补发电设备特性机理简介

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1、万方数据2009年6月灯与照明第33卷第2期风光互补发电设备的特性机理简介石听安1周光华2(1．常州市武进老科技协会，常州213017；2．常州市高明照明电器厂，常州213118)摘要：该文介绍了风光互补发电设备的主体结构和工作原理及优势。关键词：风力发电；光伏电池；风光互补发电IntroductiononGeneratingEquipmentwithWindandLightShiTingan1，ZhouGuanghua2(1．ScienceandTechnologyAssociation，Changzhou2

2、13017；2．GaomingLighteningElectricalAppliancesFactory。Changzhou213118)Abstract：Thispaperintroducesthemajorstructure，principleofworkanditspredominanceofgeneratinge-quipmentwithwindandlight．Keywords：windpowergeneration；PVP；generatingpowerwithwindandlight0引言改革开放

3、30年来，我国的风电、太阳能、现代生物质能的技术从无到有并稳健发展，至今已进人了再生能源快速发展的历史时期。据相关资料显示，至2007年底，我国再生能源的利用量合计达2．2亿吨标准煤的能量，占一次消费总量的8．5％。仅风电和太阳能两大块，2007年新增风电装机容量340万千瓦，总量达600万千瓦；太阳能热水器总集热面积为13000万平方米，年生产能力超过1500万平方米。太阳能电池产量达1088兆千瓦，超过欧盟和日本，成为当今世界太阳能电池第一大国。这为进一步开拓风光互补发电事业打下了良好的基础，提供了极为有利

4、的先决条件。随着我国再生能源应用技术不断取得突破，尤其是风力发电和太阳能光伏电池技术的国产化力度大力提升，大幅度降低了发电成本。一方面迫使国外同类企业参与我国风电、光伏发电市场的价格竞争；另一方面更坚定了我国发展风电、光伏发电事业国产化的指导思想，已形成独立自主的知识产权体系。本文引述的风光互补节能科技项目就是在这一收稿日期：2008-12-31·60·思想指导下，充分利用可再生能源的互补，所以这种技术路线是一种节能环保、高效可靠的新思路。1风光互补发电设备的主体结构风光互补发电设备主要由风力发电机组、太阳能光

5、伏电池板、逆变控制器、蓄电池四大件组成，整体作户外立杆式安装(见图1)。风力发电机的额定功率分300W，350W，400W三种规格。三片风叶的旋转直径为2．1Ill。风力发电机组的工作寿命达20年之久。两块高性能太阳能光伏电池板的额定功率均为180W。为防止外界尘埃在光伏电池板上的堆积而影响其光电效应，另设置一个全自动控制的尘埃清洁器，乘外界有露水或汽雾时，自动对大阳能光伏电池板作一次清洁擦洗，以保障其有效工作寿命长达20年。在杆根部底座内作封闭安装的逆变控制器和蓄电池的有效工作寿命一般为3～5年。蓄电池为两只

6、12V，150Ah的高效免维护电瓶串接，逆变控制器设计成多功能特性。它的主要任务是把蓄电池输出的直流电逆变转化为50Hz，220V交流电供用户日常使用。同时还兼顾来自风机和光伏电池的直流电流的整合作用，以适应蓄电池工作万方数据2009年6月灯与照明第33卷第2期之需。因而亦对蓄电池起着检测保护作用。图1风光互补发电设备1一风叶；2一风力发电机；3—太阳能电池板；4一杆体；5一底座(内装蓄电池，逆变控制器)2风光互补发电设备的工作原理及优势风光互补发电设备的工作原理参见(方框)图2。该发电设备的风力发电机的启动风

7、速为2m／s，额定风速6m／s。整机系统效率78％一80％，尚待提高。风机发电逆变控制器太罂譬炒叫隘电池板卜__一l蓄电池大电网供电接j11户户内川电电路电源切换控制器图2风光互补发电设备工作原理图在外界呈现日照状态或一定风力作用时，太阳能光伏发电或风力发电机发电都可通过逆变控制器的控制电路对蓄电池充电。有风有阳光时，则两者同时对蓄电池充电。当蓄电池的储藏电能达到饱和时，蓄电池就可对外放电。并通过逆变电路的逆变转化，输出50Hz／220V交流电，以满足用户的日常用电之需求。此时，图2中的电源切换控制器的JK键处

8、于／is’常闭触点。当外界既无阳光又无风力作用或蓄电池放电过久，蓄电池电压偏低，相应的逆变系统输出电压同样偏低时，电源切换器JK释放，接通常开触点bb’，则用户的日常用电由大电网供给。当蓄电池电压上升后，JK动作，复位常闭触点aa’，用户Et常用电又恢复风光互补发电设备的供电状态。由此看来，只要用户日常平均用电功率与风光互补发电设备的设计功率配置得当，我们可以认为大电网供电完全可以退居