1、风光互补供电系统
是我们广州尚能风力发电设备有限公司正在完善的重要项目,为了响应国家关于节能减排的号召,建议您使用绿色能源。
2、发展过程及现状
最初的风光互补供电系统,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供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、光伏及其互补供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。其中colorado state university和national renewable energy laboratory合作开发了hybrid2应用软件。 hybrid2本身是一个很出色的软件,它对一个风光互补系统进行非常精确的模拟运行,根据输入的互补发电系统结构、负载特性以及安装地点的风速、太阳辐射数据获得一年8760小时的模拟运行结果。但是hybrid2只是一个功能强大的仿真软件,本身不具备优化设计的功能,并且价格昂贵,需要的专业性较强。
在国外对于风光互补供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。
3、结构及原理
风光互补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,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)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;
(2)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;
(3)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;
(4)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;
(5)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。
4、与单项能源供电的比较
风光互补供电比单独风力发电或光伏发电有以下优点:
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;
在保证同样供电的情况下,可大大减少储能蓄电池的容量;
通过合理地设计与匹配,可以基本上由风光互补供电系统供电,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。
5、应用前景
A、无电农村的生活、生产用电
中国现有9亿人口生活在农村,其中5%左右目前还未能用上电。在中国无电乡村往往位于风能和太阳能蕴藏量丰富的地区。因此利用风光互补发电系统解决用电问题的潜力很大。采用已达到标准化的风光互补发电系统有利于加速这些地区的经济发展,提高其经济水平。另外,利用风光互补系统开发储量丰富的可再生能源,可以为广大边远地区的农村人口提供最适宜也最便宜的电力服务,促进贫困地区的可持续发展。
我国已经建成了千余个可再生能源的独立运行村落集中供电系统,但是这些系统都只提供照明和生活用电,不能或不运行使用生产性负载,这就使系统的经济性变得非常差。可再生能源独立运行村落集中供电系统的出路是经济上的可持续运行,涉及到系统的所有权、管理机制、电费标准、生产性负载的管理、电站政府补贴资金来源、数量和分配渠道等等。但是这种可持续发展模式,对中国在内的所有发展中国家都有深远意义。
B、抽水蓄能电站中的应用
风光互补抽水蓄能电站是利用风能和太阳能发电,不经蓄电池而直接带动抽水机实行补丁时抽水蓄能,然后利用储存的水能实现稳定的发电供电。这种能源开发方式将传统的水能、风能、太阳能等新能源开发相结合,利用三种能源在时空分布上的差异实现期间的互补开发,适用于电网难以覆盖的边远区域,并有利于能源开发中的生态环境保护。
C、半导体室外照明中的应用
世界上室外照明工程的耗电量占全球发电量的12%左右,在全球日趋紧张的能源和环保背景下,它的节能工作日益引起全世界的关注。
基本原理是:太阳能和风能以互补形式通过控制器向蓄电池智能化充电,到晚间根据光线强弱程度自动开启和关闭各类led室外灯具。智能化控制器具有无线传感网络通讯功能,可以和后台计算机实现三遥管理(遥测、遥讯、遥控)。智能化控制器还具有强大的人工智能功能,对整个照明工程实施先进的计算机三遥管理,重点是照明灯具的运行状况巡检及故障和防盗报警。
室外道路照明工程主要包括:
车行道路照明工程(快速道/主干道/次干道/支路);
小区(广义)道路照明工程(小区路灯/庭院灯/草坪灯/地埋灯/壁灯等)。
目前已被开发的新能源新光源室外照明工程有:风光互补led智能化路灯、风光互补led小区道路照明工程、风光互补led景观照明工程、风光互补led智能化隧道照明工程、智能化led路灯等。
D、航标上的应用
我国部分地区的航标已经应用了太阳能发电,特别是灯塔桩,但是也存在着一些问题,最突出的就是在连续天气不良状况下太阳能发电不足,易造成电池过放,灯光熄灭,影响了电池的使用性能或损毁。冬季和春季太阳能发电不足的问题尤为严重。
天气不良情况下往往是伴随大风,也就是说,太阳能发电不理想的天气状况往往是风能最丰富的时候,针对这种情况,可以用以风力发电为主,光伏发电为辅的风光互补发电系统代替传统的太阳能发电系统。风光互补发电系统具有环保、无污染、免维护、安装使用方便等特点,符合航标能源应用要求。在太阳能配置满足春夏季能源供应的情况下,不启动风光互补发电系统;在冬春季或连续天气不良状况、太阳能发电不良情况下,启动风光互补发电系统。由此可见,风光互补供电系统在航标上的应用具备了季节性和气候性的特点。事实证明,其应用可行、效果明显。
E、监控摄像机电源中的应用
目前,高速公路道路摄像机通常是24小时不间断运行,采用传统的市电电源系统,虽然功率不大,但是因为数量多,也会消耗不少电能,采用传统电源系统不利于节能;并且由于摄像机电源的线缆经常被盗,损失大,造成使用维护费用大大增加,加大了高速公路经营单位的运营成本。
应用风光互供发电系统为道路监控摄像机提供电源,不仅节能,并且不需要铺设线缆,减少了被盗了可能,有效防盗。但是我国有的地区会出现恶劣的天气情况,如连续灰霾天气,日照少,风力达不到起风风力,会出现不能连续供电现象,可以利用原有的市电线路,在太阳能和风能不足时,自动对蓄电池充电,确保系统可以正常工作。
F、通信基站中的应用
目前国内许多海岛、山区等地远离电网,但由于当地旅游、渔业、航海等行业有通信需要,需要建立通信基站。这些基站用电负荷都不会很大,若采用市电供电,架杆铺线代价很大,若采用柴油机供电,存在柴油储运成本高,系统维护困难、可靠性不高的问题。
要解决长期稳定可靠地供电问题,只能依赖当地的自然资源。而太阳能和风能作为取之不尽的可再生资源,在海岛相当丰富,此外,太阳能和风能在时间上和地域上都有很强的互补性,海岛风光互补供电系统是可靠性、经济性较好的独立电源系统,适合用于通信基站供电。由于基站有基站维护人员,系统可配置柴油发电机,以备太阳能与风能发电不足时使用。这样可以减少系统中太阳电池方阵与风机的容量,从而降低系统成本,同时增加系统的可靠性。

尚能MAX-600W家用供电系统配置如下:
风机配置:MAX系列 五叶小型风力发电机24V 600W
电机类型:无刷三相永磁电机
风力发电机连接类型:法兰连接
太阳能电池板:36V 250W *2块
铅酸蓄电池:12V 200Ah*2块
风光互补控制逆变一体机:MPPT方式充电,24V 风机输入1.6W,太阳能输入1KW,逆变输出最大功率1000W,AC220V.具备所有的保护功能。
斜拉杆:高4M,主杆用圆无缝管,主杆¢110mm×3mm ,底板280×220×12mm,热镀锌防锈处理打磨光滑后喷白色户外漆。
电缆:3*4平方长20米,2*2.5平方长25米,2*4平方长2米。
太阳能电池板支架:4×4角钢热镀锌喷漆 2个
内蒙古海拉尔牧民风光互补家用供电系统成功案例分享:
近日,在内蒙古海拉尔大草原看到,当地首次采用的国际先进风光互补供电系统已经建成,这标志着海拉尔大草原的节能步伐又向前迈进了一步。
2013年,内蒙古海拉尔大草原,凭借天然的生态环境,极大地激励了当地建设生态、环保、节能、低碳的信心。
今年,内蒙古海拉尔大草原投入200余万元对大草原正面进行了改造,美化,同时,又投入1000万元在大草原安装了400多套新型节能环保的风光互补供电系统,运用新能源来达成节能、环保、低碳,供应牧民日常生活使用。
据了解,内蒙古海拉尔风光互补供电系统具备风能和太阳能的双重优点,没有风能时可以通过太阳能电池组件来发电并储存在蓄电池;有风能,没有光能的时候可以通过风力发电机来发电,储存在蓄电池;风光都具备时,可以同时发电,可实现全天候稳定蓄电供电,为牧民输入源源不断的能源,用于日常生活,预计在三年后可收回成本。
经测算,在海拉尔风光互补供电系统安装的400多套,每年就可省电费400余万元。




关于我们
广州尚能风力发电设备有限公司是一家专注于小型风力发电机及风光互补发电系统的研发,生产以及销售的高新节能科技型企业。公司主要生产400瓦至2000瓦水平轴风力发电机。风光互补发电系统分为离网型和并网型两种,广泛应用于通信基站供电,监控设备供电,路灯供电,家用供电等各类型需要独立发电的系统。
本公司引进英国风力发电机的设计理念与先进的工艺制造技术,努力打造世界级的小型风力发电机领航者。公司拥有毕业于英国著名大学,专长于空气动力学,永磁电机设计,机械力学结构的博士和硕士科研人员组成的雄厚的科研技术团队。公司在变频电机和永磁电机行业发展多年,拥有大批的电机设计和制造经验的专业人才。
公司现有4层高独立厂房3栋,独立的生产组装车间,机加工车间和办公大楼,面积超过5000平方。严格按ISO9001 国际标准生产制度管理生产,标准的流水生产线和自动化包装线,严格的产品检测制度,多台先进的测试设备,保证给予客户最优质的产品与服务,所有产品均取得CE和RoHS国际通行认证。公司年产风力发电机10万台以上。
公司曾参与北京奥运会和广州亚运会国家级的大型节能项目建设,参与广汽丰田,中国联通,国家海洋局,中交航道局,奥园房地产,四川阿坝州牧民家用供电等大型风光互补监控和路灯项目建设,同时也参与广惠高速,京珠高速,宜黄高速,宜连高速,渔平高速等多条高速公路风光互补监控工程建设。产品远销美国,欧洲,澳洲,南美洲,中东和非洲60多个国家与地区。公司已成为中国风能协会和英国风能协会会员单位,目前已取得20多项发明和外观专利。公司以促进国家低碳经济发展,致力于零能耗,零污染,零排放的节能减排项目建设,研发和生产高效发电,低噪音,稳定性强,可靠性高的风力发电机作为广州尚能的企业发展理念和责任。





