風(fēng)光伏互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例及典型配置方案

風(fēng)光伏互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例及典型配置方案一、任務(wù)導(dǎo)入風(fēng)力資源還是太陽能資源都是不確定的風(fēng)光伏互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例及典型配置方案一、任務(wù)導(dǎo)入風(fēng)力資源還是太陽能資源都是不確定的給負(fù)載供給穩(wěn)定的電源，由蓄電池、太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及掌握器等構(gòu)成的智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)能將風(fēng)能和太陽能在時(shí)間上和地域上的互補(bǔ)4m/s以上地區(qū)和太陽能資源Ⅱ類及以上可利用地區(qū)，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)能提高系統(tǒng)供電的連續(xù)二、相關(guān)學(xué)問學(xué)習(xí)情境風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則及方法〔一〕風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是確定發(fā)電系統(tǒng)各部件的容量及運(yùn)行掌握策略的系統(tǒng)部件組合方式確定系統(tǒng)容量，然后再選擇在給定系統(tǒng)容量下的最優(yōu)運(yùn)行策略。統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要目的是要計(jì)算出風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在全年內(nèi)能夠牢靠工作所需的太陽能電池互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的主要目的是依據(jù)實(shí)際狀況選擇適宜的硬件設(shè)備件的選型、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的選型、逆變器的選擇、電纜的選擇、支架設(shè)計(jì)、掌握測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)及并網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和考慮重點(diǎn)都會(huì)有所不同。在進(jìn)展風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之前的根本數(shù)據(jù)：如風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)安裝的地理位置，包括地點(diǎn)、緯度、經(jīng)度和海拔；該地區(qū)的氣象資料，包括逐月的太陽能總輻射量、直接輻射量及散射輻射量，年平均氣溫順最高、光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)具有先進(jìn)性、完整性、可擴(kuò)展性、智能性，以保證系統(tǒng)安全、牢靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。先進(jìn)性。隨著國家對(duì)可再生能源的日益重視，開發(fā)利用可再生能源已經(jīng)是能源戰(zhàn)投資〔遠(yuǎn)離市電電源的用電負(fù)載，是具有先進(jìn)性的電源建設(shè)方案。完整性。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能電池組件、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、蓄電池、掌握器、系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、功率變換系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)等構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的整體，具有完整性?？蓴U(kuò)展性。隨著太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的快速進(jìn)展，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系發(fā)電系統(tǒng)中的太陽能電池組件應(yīng)為并聯(lián)模塊構(gòu)造組成智能性。所設(shè)計(jì)的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，在使用過程中應(yīng)不需要任何人工操作，掌握供電的牢靠性。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)必需要求具有高牢靠性，保證在較惡劣條件下正常使用，同時(shí)要求系統(tǒng)預(yù)留擴(kuò)展接口便于以后規(guī)模容量的擴(kuò)大?！捕筹L(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本條件風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必需具備3個(gè)根本條件：(1(2)用電設(shè)備的配置、功率、供電電壓范圍、負(fù)載特征、是否連續(xù)供電等。(3)風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能組件的功率特性。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分為系統(tǒng)設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)兩局部。系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括如下：(1)負(fù)載的特性、功率和用電量的統(tǒng)計(jì)及相關(guān)計(jì)算。(2)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的日平均發(fā)電量的計(jì)算。(3)太陽能電池方陣日平均發(fā)電量的計(jì)算。(4)蓄電池容量的計(jì)算。(5)風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池組件、蓄電池之間相互匹配的優(yōu)化設(shè)計(jì)。(6)太陽能電池方陣安裝傾角確實(shí)定。(7)系統(tǒng)運(yùn)行狀況的推測(cè)及系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益分析等。硬件設(shè)計(jì)內(nèi)容包括如下：風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池組件、掌握器、逆變器和蓄電池的選型。太陽能電池方陣、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝根底設(shè)計(jì)，支架構(gòu)造設(shè)計(jì)，安裝工程設(shè)計(jì)，供配電等附屬設(shè)備的選型和設(shè)計(jì)。掌握、監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件及系統(tǒng)設(shè)計(jì)?！踩筹L(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟依據(jù)用電設(shè)備配置確定日平均用電量。依據(jù)資源狀況，無有效風(fēng)速及連續(xù)陰每天數(shù)的長短，每天必用的最低電量，確定蓄電池容量及型號(hào)。依據(jù)日平均用電量，逆變器和蓄電池的效率等測(cè)算日平均發(fā)電量。依據(jù)風(fēng)能和太陽能資源狀況、系統(tǒng)牢靠性要求以及投資的限額，確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能的比例關(guān)系。依據(jù)所需風(fēng)力發(fā)電量及太陽能光伏發(fā)電量和資源狀況，進(jìn)展發(fā)電機(jī)選型，太陽電池方陣選型?！菜摹筹L(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的合理配置風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量完全取決于安裝地點(diǎn)的實(shí)際自然資源狀況，平均風(fēng)速越高，〔我國各地日有效光照時(shí)間通常在3.—4h牢靠性格外重要。一般來說，系統(tǒng)配置應(yīng)考慮以下幾方面因素。用電負(fù)荷的特征蓄電池組容量的依據(jù)。太陽能和風(fēng)能的資源狀況太陽能和風(fēng)能的資源狀況是太陽能電池組件和風(fēng)力發(fā)電機(jī)容量選擇的另一個(gè)依據(jù)依據(jù)資源狀況來確定太陽能電池組件和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的容量前提下再考慮容量系數(shù)，最終確定太陽能電池和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的容量。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率與太陽能電池組件功率的匹配設(shè)計(jì)(1)匹配結(jié)果應(yīng)使發(fā)電量最低月份的日平均發(fā)電量Q大于或等于系統(tǒng)總用電量。(2)風(fēng)機(jī)功率與太陽能電池組件功率按3:7—7:3風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)利用當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)力資源和太陽能資源，起到多能互太陽能電池的價(jià)格較貴，目前戶用風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中風(fēng)電與光電的匹配比例一般為3:1300W100W500W150~200W的太陽能電池組件；lkW300~350W的太陽能電池組件。以風(fēng)力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電分別單獨(dú)為用戶供給日最低用電量估算風(fēng)力發(fā)電機(jī)與太陽電池組件的功率。依據(jù)當(dāng)?shù)卦缕骄L(fēng)速值和月平均太陽總輻照量進(jìn)展經(jīng)濟(jì)合理的匹配調(diào)整，取發(fā)電量最少月能滿足月用電量要求且投資效益最高的配比方案為最終設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)產(chǎn)品的性能和質(zhì)量要求風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池、蓄電池、系統(tǒng)掌握器和逆變器等部是保證風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)正常供電的關(guān)鍵?！参?、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可充分發(fā)揮各自的特性和優(yōu)勢(shì)光互補(bǔ)發(fā)電模式，從理論上來講，利用風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電，設(shè)計(jì)上以風(fēng)電為主匹配方案，前提是要做到風(fēng)能和太陽能的無縫對(duì)接，要做到無縫對(duì)接轉(zhuǎn)換，也就是不停電，同時(shí)要能對(duì)抗惡劣天氣，安全性能好。并且，還要考慮應(yīng)用地的氣候、日照時(shí)間、最高最低電池的時(shí)間，提高蓄電池使用壽命。目前，國外在風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，主要有兩種方法進(jìn)展功率確實(shí)定：功率和大于負(fù)載功率，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化掌握；發(fā)電機(jī)的發(fā)電量的和大于等于負(fù)載的耗電量，主要用于系統(tǒng)功率設(shè)計(jì)。系統(tǒng)優(yōu)化掌握等。三、工程實(shí)施：離網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例〔一〕13-51海島供電設(shè)施需求，擬承受風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)展供電設(shè)計(jì)和系統(tǒng)配置，圖3-51所示是海島供電設(shè)施，具體負(fù)荷要求如下。1、設(shè)計(jì)參考依據(jù)：充分利用風(fēng)能、太陽能可再生能源，保證常年不連續(xù)供電。系統(tǒng)在連續(xù)沒有風(fēng)、沒有太3適用的環(huán)境工作條件：溫度-15～459510～50m；海島鹽霧地區(qū)；5.5m/s3～30m/s40m/sl50kcal/cm2；3000h。運(yùn)行平穩(wěn)、安全牢靠，在無人值守條件下能全天候使用?！?〕220VAC50Hz。3-23-2負(fù)載名稱電壓功率〔W〕日用電時(shí)間〔h〕中控系統(tǒng)24VDC8024霧笛、導(dǎo)航系統(tǒng)230VAC200霧笛:霧天工作/導(dǎo)航:12液壓泵230VAC8001/3通信系統(tǒng)230VAC4024設(shè)計(jì)過程1、依據(jù)用電負(fù)荷求得該平臺(tái)的日平均功率約為200W，最大日耗功率為270w設(shè)計(jì)。2、負(fù)載功率較小，則蓄電池的電壓確定為直流電壓24V。3、假定負(fù)載滿負(fù)荷工作的狀況下，要求蓄電池在滿充后至少可以持續(xù)供給應(yīng)負(fù)載3天的電能。依據(jù)Q=Q〔，則入 出P×t×d=(V×C×D×η 單位：安時(shí)〔Ah)c式中P--負(fù)載總功率；t--日用電時(shí)間〔h〕；d---自給天數(shù)；V-C---蓄電池容量〔Ah)；D50%；cη0.85；代入計(jì)算：270×24×3=C×24×0.5×0.85C=1905.88〔Ah〕200Ah/12V，24/12=21905.88/200=9.5≈10204、風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率確實(shí)定5.5m/s以上，風(fēng)速3～30m/s40m/s；屬于風(fēng)能資源豐富區(qū)。則太陽能電池發(fā)電供給的電量=1/32/3器總用電量.。年平均風(fēng)速和時(shí)間，依據(jù)氣象資料及該站點(diǎn)的自然環(huán)境，在此取該時(shí)段內(nèi)4級(jí)風(fēng)(5.5～7.9m/s)4h/d。P1×20×4h/d=(V×C×Dc)×η+P×t×d系統(tǒng)總功率P=2023W/85%=235.3W20P1×20×4=2023×24×0.5×0.85+235.3×24×20P1=1666.76WP1=2023W1臺(tái)EV02-2023W5、太陽能電池功率確實(shí)定日照時(shí)數(shù)，依據(jù)氣象數(shù)據(jù)和站點(diǎn)的自然環(huán)境，取6h/d。系統(tǒng)總功率P=2023W/85%=235.3W；10P×10×6h/d=(V×C×D)×η+P×t×102 cP×10×6h/d=(24×2023×0.5)×0.85+235.3×24×102P=1281.2W2P=1300W，選用峰值工作電壓為100瓦342伏的電池組件，則實(shí)際配置為：100W×13塊并聯(lián)使用。6、逆變器和掌握器的選型PL=270W，300~400VA350W7、設(shè)備選型3-3設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格數(shù)量設(shè)備尺寸風(fēng)力發(fā)電機(jī)2023W/24V1水平軸風(fēng)機(jī)，風(fēng)輪直徑4米對(duì)風(fēng)尾翼2m蓄電池12V，200AH20407×174×209(mm)/塊太陽能板34V100W161200×526×40(mm)風(fēng)光互補(bǔ)掌握器350W1利用海島上源源不斷的風(fēng)力資源和太陽能資源相結(jié)合形成的離網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)48V霧腐蝕功能的拉索塔桿，而太陽能光伏局部，太陽能光伏組件承受單晶硅A片，在防鹽霧專用蓄電池儲(chǔ)能局部依據(jù)地域區(qū)域可以分為膠體電池和鉛酸電池兩種隔膜〔AGM〕的閥控式密封鉛蓄電池，還是承受膠體電解液的閥控式密封鉛蓄電池，都是化處理過的不銹鋼來生產(chǎn)配置，可應(yīng)付無人島海島這等惡劣的環(huán)境。益大，形成典型事半功倍的供電效果?！捕?0kW風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例20kW自然資源條件來進(jìn)展系統(tǒng)最正確容量配置的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要點(diǎn)充分利用風(fēng)能、太陽能可再生能源，保證常年不連續(xù)供電。適用的環(huán)境工作條件：溫度-15～45℃；相對(duì)濕度95%；海拔10～50m；沿海鹽霧地3～30m/s40m/s；太陽輻射總量l50kcal/cm23000h。運(yùn)行平穩(wěn)、安全牢靠，在無人值守條件下能全天候使用。風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其充電掌握器、逆變器不會(huì)對(duì)四周環(huán)境產(chǎn)生有害的電磁影響〔符合IECCIS-RR11。。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)、制造、產(chǎn)品質(zhì)量執(zhí)行國家和行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品的質(zhì)量保證體系符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T19001-2023、IS09001-2023太陽能電池符合IEEE1262-1995光伏組件測(cè)試認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)、IEC1215晶體硅地面用光伏組件的設(shè)計(jì)質(zhì)量認(rèn)證和型式試驗(yàn)、國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14007-92承受太陽能組件總標(biāo)準(zhǔn)、GB/T14009蓄電池組符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB13337.1-91固定型鉛酸蓄電池的規(guī)定，而且經(jīng)過已取得GB/T1548120kW20kW，所涉及的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)總功率P＝20/85%＝23.5kW式中，0.85負(fù)載日平均用電量QL＝Pｔ＝23.5×24＝564ＫＷｈ連續(xù)時(shí)間為3d；太陽能電池組件不能發(fā)電的最大連續(xù)時(shí)間為12d；風(fēng)力發(fā)電機(jī)不能發(fā)電的最6d。蓄電池局部設(shè)計(jì)中蓄電池配置應(yīng)留意如下幾點(diǎn)：每只蓄電池應(yīng)有生產(chǎn)合格證，合格證上應(yīng)標(biāo)明蓄電池型號(hào)和生產(chǎn)日期。制造商應(yīng)供給6同一路充放電掌握的蓄電池應(yīng)承受同一生產(chǎn)廠家、同一規(guī)格和容量的產(chǎn)品，生產(chǎn)日1蓄電池的工作環(huán)境氣溫宜保持在5～30℃。蓄電池的外觀無變形、漏液、裂紋及污跡，標(biāo)志清楚。(5)蓄電池的并聯(lián)組數(shù)最多不超過6蓄電池總?cè)萘坑?jì)算為C=P×ｔ×NL/v×DC×η 單位：安時(shí)〔Ah)Cw=AQLNLT0/DC＝1.１×564×3×1/0.7＝2658.9kWh式中：A1.1～1.4QL為負(fù)載日平均耗電量，為工作電流乘以日工作小時(shí)數(shù)；NL為最長連續(xù)陰雨天數(shù)〔自給天數(shù)；T０01，－101.1，－101.2；DC為蓄電池放電深度，一般鉛酸蓄電池取0.75，堿性鎳鎘蓄電池取0.85。η=90%為蓄電池誤差余量假設(shè)蓄電池組充放電電壓為220V，則蓄電池容量Ｃ＝Cw／220＝12.09ｋＡｈ2VGFM12.09kＡh6.0kAh×2V。220V/2V=110蓄電池并聯(lián)數(shù)＝蓄電池總?cè)萘浚铍姵貥?biāo)稱容量=12.09/6=2單位蓄電池容量選型：應(yīng)選用6000Ah/2V220/塊。其中選用6000Ah110串聯(lián)，26100Ah×2=12.2kAh。風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率超過年平均風(fēng)速和時(shí)間，依據(jù)氣象資料以及該站點(diǎn)的自然環(huán)境，在此取該時(shí)段內(nèi)4級(jí)風(fēng)(5.5～7.9m／s)4h/d，風(fēng)力發(fā)電機(jī)不能發(fā)電的最大連續(xù)時(shí)間為6d，太陽能電池組件不能發(fā)電的最大連續(xù)時(shí)間為12d12天，光伏最低月份獨(dú)立發(fā)電天數(shù)為6估算風(fēng)力發(fā)電機(jī)與太陽電池組件的功率。依據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)最低月份的日平均發(fā)電量加蓄電池容量等于系統(tǒng)總用電量則風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率P1Q=Q+Q1 2P×24h×12d/月=P×4h×12d/月+C×V×D×η1 C式中：Q1Q2

12為蓄電池存蓄的電量V220V〔系統(tǒng)電壓〕D為蓄電池放電深度，一般鉛酸蓄電池取0.750.70.85。Cη=90%為蓄電池誤差余量CP23.5×24×12=P×4×12+12.2×220×0.7×0.851計(jì)算得P=110.75kW。l所發(fā)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的規(guī)格實(shí)際配置為：1100kW太陽能電池板確實(shí)定日照時(shí)數(shù)，依據(jù)氣象數(shù)據(jù)和站點(diǎn)的自然環(huán)境，取6h/d。太陽能電池功率P2Q=Q+Q1 2P×24h×6d/月=P×4h×6d/月+C×V×D×η式中：Q1Q2

1 C6為蓄電池存蓄的電量V220V〔系統(tǒng)電壓〕代入CP，可計(jì)算得P=43.18kW。243.18kW140W數(shù)為：額定峰值功率140W；額定峰值電壓34V；額定峰值電流4.5A。設(shè)計(jì)發(fā)電系統(tǒng)的額定220V。太陽能電池組件串聯(lián)數(shù)NsV+Vfifis Vm

(4-39)V——蓄電池浮充工作電壓，取303VDC；fV3V；imV——光伏電池組件的峰值電壓，34V。m303+3Ns 34

=99太陽能電池組件并聯(lián)數(shù)Np為式中P——光太陽能電池方陣功率；

Np=P/(Ns×P) (4-40)1NsP——太陽能電池組件峰值功率。lNp=43100W/(9×140W)=34.335太陽能電池組件實(shí)際數(shù)為N=N×N=9×35=315〔塊〕s p太陽能電池組件實(shí)際總功率為N=N×N×P=9×35×140=44100(W)s p l設(shè)計(jì)中太陽能電池方陣安裝場(chǎng)地的選擇應(yīng)留意以下兩點(diǎn)：太陽能電池方陣安裝場(chǎng)地的選擇應(yīng)避開陰影影響，各子太陽能電池方陣間應(yīng)有足夠的間距，以保證全年每天當(dāng)?shù)貢r(shí)間上午93將太陽能電池方陣安裝場(chǎng)地外表層夯實(shí)，并于場(chǎng)地四周設(shè)計(jì)排水溝。量，太陽能電池方陣傾角確定為當(dāng)?shù)鼐暥?5°。假設(shè)當(dāng)?shù)鼐暥葹?2°，太陽能電池方陣傾角為32°+5°=37擇的方位角為正南。功率調(diào)整器組成。一般要求如下：勸率調(diào)整器設(shè)備選型應(yīng)滿足風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的需要，各功能設(shè)備間應(yīng)考慮功能和功率〔容量〕的協(xié)調(diào)及匹配。功率調(diào)整器設(shè)備應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)并通過檢驗(yàn)的合格產(chǎn)品；出廠時(shí)應(yīng)帶有銘牌標(biāo)志、接地標(biāo)志、功能標(biāo)志等，標(biāo)志應(yīng)清楚、正確。銘牌至少要標(biāo)明制造商品名稱、出廠編號(hào)、生產(chǎn)日期及該設(shè)備的主要特征參數(shù)。設(shè)備柜架應(yīng)有足夠的剛性并設(shè)有安裝孔或吊裝位置；運(yùn)行操作的器件應(yīng)適宜人員操作；應(yīng)有牢靠接地。設(shè)備主要元器件應(yīng)選用符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)并經(jīng)過定型試驗(yàn)的合格產(chǎn)品。元器件的安裝應(yīng)85%以上。設(shè)備絕緣性能應(yīng)符合GB/T3859.110～55Hz0.35mm30min產(chǎn)品的正常使用環(huán)境條件為：(10～40℃范圍內(nèi)。在環(huán)境氣溫20℃以下時(shí)，相對(duì)濕度不大于90%。可在無腐蝕性氣體和導(dǎo)電塵埃的室內(nèi)使用。當(dāng)產(chǎn)品的實(shí)際使用環(huán)境條件超出正常使用范圍時(shí)，應(yīng)與制造商協(xié)商進(jìn)展相應(yīng)的修正處理。在正常運(yùn)行狀況下，掌握器最大自身耗電量不得超過其額定充電電流的1%。充電或放電回路電壓降不得超過系統(tǒng)額定電壓的5%。掌握器的調(diào)整點(diǎn)須依據(jù)具體蓄電池的特性在出廠前號(hào)JKCK-220/150-300220VDC150A。逆變器功能是將直流電變換成溝通電，具有斷路、過流、過壓、過熱、防蓄電池過放電等保護(hù)功能。逆變器容量計(jì)算公式為P=L×N×M/〔S×η〕 (4-42)式中L——負(fù)載功率(取20kW)；N——用電同時(shí)率(80%)；——為各相負(fù)載不平衡系數(shù)〔取S——負(fù)載功率因數(shù)(0.8)；η——逆變器效率〔取0.8。于是有P=20×0.8×1.2/0.8×0.85=28.24(kVA)15kVA3〔三〕風(fēng)光互補(bǔ)漁船供電系統(tǒng)工程案例漁船在出海作業(yè)時(shí),船上的用電設(shè)備包括通訊聯(lián)絡(luò)、衛(wèi)星定位、夜間照明燈和安全指示燈、AIS自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)以及消遣等,在船行過程中,電源依靠主發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,同時(shí)將蓄電池布滿;在漁船?？孔鳂I(yè)時(shí),主發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉,這時(shí)滿足船上用電需要就靠蓄電池,缺乏時(shí)需啟動(dòng)關(guān)心柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電并充電。通過大量的統(tǒng)計(jì)資料估量 ,船用關(guān)心發(fā)電機(jī)平均每發(fā)2.5kWh電就要消耗1L的柴油依據(jù)最低標(biāo)準(zhǔn)消耗,1條漁船1年至少因此消耗掉1t的柴油。這樣的消耗,一方面增加了捕撈本錢,同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成污染在漁船停靠或臺(tái)風(fēng)期間避風(fēng)時(shí),漁民由于要省油而停電,使得常常消滅通訊中斷、安全指示燈不明等安全隱患。因此,選擇可再生能源既能節(jié)約漁民的負(fù)擔(dān),提高漁民的安全保障,又能保護(hù)環(huán)境。小型戶用風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在漁船上的應(yīng)用也就為此而提出比,單獨(dú)的大功率太陽能發(fā)電系統(tǒng)往往造價(jià)格外昂貴主、以太陽能為輔的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng),既可以使單一系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必需考慮的因連續(xù)陰雨天或無風(fēng)天而造成儲(chǔ)能電池容量偏大的問題得以解決,又可以使造價(jià)明顯降低。同時(shí)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電由于風(fēng)能與太陽能互補(bǔ)而平穩(wěn)發(fā)電,使供電質(zhì)量要明顯優(yōu)于上述兩種中的任一單個(gè)系統(tǒng),這也為該系統(tǒng)的大規(guī)模推廣消退了本錢障礙。圖3-52所示風(fēng)光互補(bǔ)漁船供電系統(tǒng)示意圖3-521、用電量漁船小型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電功率的大少,主要是依據(jù)當(dāng)前漁船上常用設(shè)施的用電量,121寸電視+DVD機(jī),220V用電,需要在電池后逆變?yōu)闇贤妼?duì)其供電,逆變器的轉(zhuǎn)換效率80%100W3hQ1=0.375kWh。24V208W312h171d1h這樣每天的用電量Q2=0.424kWh。電臺(tái)(直流電壓為13.8V)每天使用時(shí)間約為24h。其中:待機(jī)時(shí)間為98%,待機(jī)時(shí)電流為1.5A,0.486kWh;而使用時(shí)電流為15A,用電0.104kWhQ3=0.590kWh。AIS:Q4=0.216kWh。衛(wèi)星定位通訊終端:Q5=0.192kWh。漁船每天總用電量約為Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=1.797kWh。2、發(fā)電量依據(jù)氣象資料,東海地區(qū)年度的平均日照時(shí)間為5.4h/d,依據(jù)太陽能電池板每平方米大約100W的能量密度計(jì)算,東海地區(qū)太陽能電池板平均日發(fā)電量0.540kWh。東海浙南地區(qū)2023年度日風(fēng)速為7m/s以上小時(shí)數(shù)平均為5h3.5m/s小于7.0m/s的小時(shí)數(shù)平均為11h。則：風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電量由風(fēng)能發(fā)電的公式為:P=(v/v3×P0 0式中:v—實(shí)際風(fēng)速,m/s;V,m/s;0P—風(fēng)能發(fā)電實(shí)際輸出功率,W;PW。0筆者使用的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電產(chǎn)品額定風(fēng)速v為9.0m/s,風(fēng)能發(fā)電額定功率P為600W。P1==6000 0×(3.5/9.0)3=35.3W,P2=779(v2/v0)3=600×(7.0/9.0)3=282.2W每天平均風(fēng)能發(fā)電量Q=P1×T1+P×T2=35.3W×11h+282.2W×5h=1.799kWh。0.540kWh,2.339kWh,是大,但漁船上還有一對(duì)蓄電池(24V,100mA)可以調(diào)整,600W+100W的組合較為可行。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電設(shè)備完全能夠滿足船上非動(dòng)力儀器設(shè)備()(),大大改善船上漁民的生活質(zhì)量,同時(shí)能夠準(zhǔn)時(shí)知道臺(tái)風(fēng)等災(zāi)難性氣象信息。特別是漁船上的發(fā)電機(jī)出故障時(shí),風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電設(shè)備可以始終保持發(fā)電,可保證與各方聯(lián)系或求救,對(duì)漁民的安全生產(chǎn)起到了格外大的作用。四、學(xué)問拓展---典型配置方案1、2023W風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)配置方案設(shè)計(jì)參考依據(jù)：年平均風(fēng)速大約為4m/s，太陽能資源屬Ⅲ類可利用地區(qū)，太陽能4500MJ，此資源狀況是在風(fēng)資源比較一般能利用地區(qū)，普遍能滿足。系統(tǒng)供電量：風(fēng)力發(fā)電機(jī)平均日發(fā)電量為6.18kW．h/天，太陽能電池的平均日發(fā)電1.3kW．h／5.68kW-h/1.32統(tǒng)牢靠。牢靠性：系統(tǒng)在連續(xù)沒風(fēng)沒太陽能補(bǔ)充能量的狀況下能正常供電3天。(4)系統(tǒng)供電參數(shù)：220VAC/50Hz3-4名稱規(guī)格標(biāo)稱功率(W)名稱規(guī)格標(biāo)稱功率(W)平均日使用時(shí)間(h)日用電量(kW·h)電燈〔照明〕30W×618061.08衛(wèi)星接收設(shè)備3060.18彩色電視機(jī)54cm8060.48電風(fēng)扇40W×312060.72音響15030.45電冰箱120121.44電飯煲3001.50.45小功率用電器80100.88總用電量5.68注：用電器工作時(shí)最大總工作功率不能大于2023W。2023W3-5部件型號(hào)及規(guī)格FD-部件型號(hào)及規(guī)格FD-500W/48V數(shù)量備注垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)44臺(tái)聯(lián)網(wǎng)2023W/48V1單獨(dú)布線太陽能電池組件150W4與風(fēng)機(jī)聯(lián)網(wǎng)蓄電池200Ah/12V12鉛酸閥控免維護(hù)式掌握逆變器2023W/48V1正弦波風(fēng)力機(jī)塔桿310m高太陽能支架1掌握箱126000W風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)配置方案設(shè)計(jì)參考依據(jù)：年平均風(fēng)速大約為4m/s，太陽能資源屬Ⅲ類可利用地區(qū)，太陽能年4500MJ/年，此資源狀況是在風(fēng)資源比較一般能利用地區(qū)，普遍能滿足。系統(tǒng)供電量：風(fēng)力發(fā)電機(jī)平均日發(fā)電量為12kW-h/天，太陽能電池的平均日發(fā)電7.8kW·h／17.16kW·h1.15系統(tǒng)牢靠。牢靠性：系統(tǒng)在連續(xù)沒風(fēng)沒太陽能補(bǔ)充能量的狀況下能正常供電3天。(4)系統(tǒng)供電參數(shù)：220VAC/50Hz3-6名稱規(guī)格標(biāo)稱功率(W)平均日使用時(shí)間(h)名稱規(guī)格標(biāo)稱功率(W)平均日使用時(shí)間(h)日用電量(kW·h)電燈〔照明〕30W×3090065.6衛(wèi)星接收設(shè)備3060.18飲水機(jī)26L450167.2收音機(jī)5W×30150101.5電風(fēng)扇20W×3060031.8小功率用電器8010h0.88總用電量17.16注：用電器工作時(shí)最大總工作功率不能大于5000w。6000W3-73-76000W部件型號(hào)及規(guī)格數(shù)量備注垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)FD-2023W/48V43太陽能電池組件125W16與風(fēng)機(jī)聯(lián)網(wǎng)蓄電池200Ah/12V24鉛酸閥控免維護(hù)式掌握逆變器5000W/48V1正弦波風(fēng)力機(jī)塔桿風(fēng)力機(jī)塔桿太陽能支架掌握箱10m定做313〔10W、21DVD全天用電狀況：每天供節(jié)能燈、彩電、DVD用電5h；電冰箱全天供電，全天用電量2kW·h313-8所示。3-81配置規(guī)格單位數(shù)量備注風(fēng)機(jī)600W臺(tái)120風(fēng)機(jī)掌握器WD2440臺(tái)115風(fēng)機(jī)塔架—米9斜拉塔架光伏電池90Wp塊2—光伏電池支架—套1防腐支架蓄電池12V150Ah只2閥控，免維護(hù)〔3~5〕智能掌握器SD2408只15~8逆變器SN242K臺(tái)15~8連接導(dǎo)線—套1防腐、防紫外線42根本用電負(fù)載600W左右，一天累計(jì)運(yùn)行4h左右。應(yīng)用地環(huán)境資源狀況：年平均風(fēng)速4m/s2023h23-93-92配置配置規(guī)格臺(tái)2備注風(fēng)機(jī)lkW/48VlkW+400W/DC48V6m100W/DC12V—12V120AhDC48V/AC220V(50Hz)-2kW風(fēng)機(jī)掌握器臺(tái)2風(fēng)機(jī)塔架光伏電池光伏電池支架蓄電池米塊套只—818拉索式塔桿—防腐支架逆變器臺(tái)1系統(tǒng)平均發(fā)電量／天：3.47kW·h；負(fù)載用電量／天：2.4kW·h。600W4h35、33.5m/s1920h33-103-103配置配置規(guī)格臺(tái)1備注風(fēng)機(jī)300W/12V300W+30W/DC12V6m30W/DC12V—12V100AhDC12V/AC220V(50Hz)-100W風(fēng)光互補(bǔ)掌握器臺(tái)1風(fēng)機(jī)塔架光伏電池光伏電池支架蓄電池米塊套只—111拉索式塔桿—防腐支架逆變器臺(tái)1系統(tǒng)平均發(fā)電量／天：0.36kW·h；負(fù)載用電量／天：負(fù)載為紫外線殺蟲燈AC220V/21W，保10h0.168kW·h／天；無風(fēng)無光狀況下，保證系統(tǒng)3離網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)配置方案45m/s2023h，離網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)43-11配置規(guī)格單位數(shù)量備注配置規(guī)格單位數(shù)量備注〔3~5〕系統(tǒng)平均發(fā)電量／天：236.3kW·h4.726kW·h，每天滿足50風(fēng)機(jī)10kW/DC480V臺(tái)420風(fēng)機(jī)掌握器10kW/DC480V臺(tái)415太陽能掌握器5kW/DC480V臺(tái)1—光伏電池250W/DC24V塊20—光伏電池支架—套1防腐支架閥控，免維護(hù)蓄電池12V/240Ah只8風(fēng)光互補(bǔ)樓字獨(dú)立供電系統(tǒng)配置方案應(yīng)用地環(huán)境資源狀況：84m/s2023h，風(fēng)光互補(bǔ)樓宇獨(dú)立供電系統(tǒng)配置方案如表3-12配置規(guī)格單位數(shù)量配置規(guī)格單位數(shù)量備注蓄電池100Ah/DC12V只2閥控，免維護(hù)〔3~5〕負(fù)載用電量：160W20min0.048kW·h；8盞燈，每盞燈的功率定為～10〔節(jié)能燈，每晚每盞燈亮燈時(shí)間掌握在20min3風(fēng)機(jī)300W/DC240V臺(tái)120風(fēng)光互補(bǔ)掌握器300W+光70W/DC24V臺(tái)115光伏電池35W/DC12V塊2—光伏電池支架—套1防腐支架8、風(fēng)光互補(bǔ)景觀照明獨(dú)立供電系統(tǒng)配置方案使用環(huán)境資源狀況：年平均風(fēng)速3.5m/s左右，年日照時(shí)間1947h3-1333配置規(guī)格單位數(shù)量備注風(fēng)機(jī)400W/DC24V臺(tái)120風(fēng)光互補(bǔ)掌握器400W100W/DC24V臺(tái)115光伏電池50W/DC12V塊2—光伏電池支架—套1防腐支架蓄電池 100Ah/DC12V只2閥控，免維護(hù)〔3~5〕負(fù)載用電量／天：負(fù)載為LVD35W/DC24V，每天工作10h，耗電0.35kW·h；在無9、風(fēng)光互補(bǔ)景觀照明供電系統(tǒng)配置方案4m/s左右，年日照