風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)主要由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能光伏電池組、控制器、蓄電池、逆變器、交流直流負(fù)載等部分組成,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見附圖。該系統(tǒng)是集風(fēng)能、太陽能及蓄電池等多種能源發(fā)電技術(shù)及系統(tǒng)智能控制技術(shù)為一體的復(fù)合可再生能源發(fā)電系統(tǒng)。
風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)力和太陽輻射變化情況,可以在以下三種模式下運(yùn)行:風(fēng)力發(fā)電機(jī)組單向負(fù)載供電;光伏發(fā)電系統(tǒng)單向負(fù)載供電;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和光伏發(fā)電系統(tǒng)聯(lián)合向負(fù)載供電。
風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電比單風(fēng)力發(fā)電或光伏發(fā)電有以下優(yōu)點:
●利用風(fēng)能、太陽能的互補(bǔ)性,可以獲得比較穩(wěn)定的輸出,系統(tǒng)有較高的穩(wěn)定性和可靠性;
●在同樣供電的情況下,可大大減少儲能蓄電池的容量[5];
●通過合理地設(shè)計與匹配,可以基本上由風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)供電,很少或基本不用啟動備用電源如柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組等,可獲得較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
中國現(xiàn)有9億人口生活在農(nóng)村,其中5%左右目前還未能用上電。在中國無電鄉(xiāng)村往往位于風(fēng)能和太陽能蘊(yùn)藏量豐富的地區(qū)。因此利用風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)解決用電問題的潛力很大。采用已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)有利于加速這些地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,提高其經(jīng)濟(jì)水平。另外,利用風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)開發(fā)儲量豐富的可再生能源,可以為廣大邊遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)村人口提供適宜也便宜的電力服務(wù),促進(jìn)貧困地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。
我國已經(jīng)建成了千余個可再生能源的立運(yùn)行村落集中供電系統(tǒng),但是這些系統(tǒng)都只提供照明和生活用電,不能或不運(yùn)行使用生產(chǎn)性負(fù)載,這就使系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性變得非常差??稍偕茉戳⑦\(yùn)行村落集中供電系統(tǒng)的出路是經(jīng)濟(jì)上的可持續(xù)運(yùn)行,涉及到系統(tǒng)的所有權(quán)、管理機(jī)制、電費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)性負(fù)載的管理、電站補(bǔ)貼資金來源、數(shù)量和分配渠道等等。但是這種可持續(xù)發(fā)展模式,對中國在內(nèi)的所有發(fā)展中國家都有深遠(yuǎn)意義。
世界上室外照明工程的耗電量占全球發(fā)電量的12%左右,在全球日趨緊張的能源和環(huán)保背景下,它的節(jié)能工作日益引起全世界的關(guān)注。
基本原理是:太陽能和風(fēng)能以互補(bǔ)形式通過控制器向蓄電池智能化充電,到晚間根據(jù)光線強(qiáng)弱程度自動開啟和關(guān)閉各類led室外燈具。智能化控制器具有無線傳感網(wǎng)絡(luò)通訊功能,可以和后臺計算機(jī)實現(xiàn)三遙管理(遙測、遙訊、遙控)。智能化控制器還具有強(qiáng)大的人工智能功能,對整個照明工程實施的計算機(jī)三遙管理,是照明燈具的運(yùn)行狀況巡檢及故障和防盜報警。
道路照明
●車行道路照明工程(快速道/主干道/次干道/支路);
●小區(qū)(廣義)道路照明工程(小區(qū)路燈/庭院燈/草坪燈/地埋燈/壁燈等)。
目前已被開發(fā)的新能源新光源室外照明工程有:風(fēng)光互補(bǔ)led智能化路燈、風(fēng)光互補(bǔ)led小區(qū)道路照明工程、風(fēng)光互補(bǔ)led景觀照明工程、風(fēng)光互補(bǔ)led智能化隧道照明工程、智能化led路燈等。
要解決長期穩(wěn)定可靠地供電問題,只能依賴當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源。而太陽能和風(fēng)能作為取之不盡的可再生資源,在海島相當(dāng)豐富,此外,太陽能和風(fēng)能在時間上和地域上都有很強(qiáng)的互補(bǔ)性,海島風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是可靠性、經(jīng)濟(jì)性較好的立電源系統(tǒng),適合用于通信基站供電。由于基站有基站維護(hù)人員,系統(tǒng)可配置柴油發(fā)電機(jī),以備太陽能與風(fēng)能發(fā)電不足時使用。這樣可以減少系統(tǒng)中太陽電池方陣與風(fēng)機(jī)的容量,從而降低系統(tǒng)成本,同時增加系統(tǒng)的可靠性。
開發(fā)條件:
●三種能源在能量轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)保持能量守恒;
●抽水系統(tǒng)所構(gòu)成的自循環(huán)系統(tǒng)的水量保持平衡。
雖然與水電站相比成本電價略高,但是可以解決有些地區(qū)小水電站冬季不能發(fā)電的問題,所以采用風(fēng)光互補(bǔ)抽水蓄能電站的多能互補(bǔ)開發(fā)方式具有特的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,可作為某些滿足條件地區(qū)的能源利用方案。
的應(yīng)用向全社會生動展示了風(fēng)能、太陽能新能源的應(yīng)用意義,推動我國節(jié)能環(huán)保事業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的建設(shè),具有的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)保效益。