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風光互補供電係統應用領域介紹

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風光互補供電係統應用領域介紹

發布日期:2021-03-26 作者: 點擊:

在無風、陰雨天等氣候條件下,獨立的風電和光電係統不能保證連續供電,對於沒有電網的偏遠地區,單獨使用風電或光電需要配備較大容量的儲能裝置,因此,采用風光互補供電技術後,通過太陽能電池、風力發電機和蓄電池的有效組合,可有效解決單一發電不連續的問題,保證基本穩定的供電。我國風光互補供電技術主要應用於以下領域。

在沒有電力的農村,生活和生產用電。

目前,中國有8億人口居住在農村,約有5%的人口無法使用電力。無電的農村在中國往往處於風能和太陽能資源豐富的地區,因此利用風光互補供電係統解決電力問題的潛力很大。景觀互補發電係統的應用已達到標準化,有利於加快這些地區的經濟發展,提高其經濟水平。此外,利用景觀互補係統開發豐富的可再生能源資源,可以為廣大偏遠地區的農村居民提供較適宜、較廉價的電力服務,促進偏遠地區可持續發展。

已在國內建立的利用可再生能源獨立運行的集中供電係統,僅提供照明和生活用電,不能或不能運行生產性負荷,使係統運行經濟性差。集中供電係統,使可再生能源獨立運作,在經濟上可持續發展,涉及係統的所有權、管理機製、電費標準、生產負荷的管理以及政府補貼資金的來源、數量和分配渠道等。但這一可持續發展模式,對所有發展中國家,包括中國,都具有深遠意義。

風光互補供電


室外LED照明的應用。

全球室外照明工程耗電量約占全球發電總量的12%,在全球能源與環境緊張的背景下,LED照明技術的風光互補節能日益受到全球的關注。景觀互補LED照明係統的基本原理是:太陽能和風能以互補的方式通過控製器向蓄電池智能充電,並在夜間根據光線強度自動開啟和關閉各種LED戶外照明燈具。智能控製器具有無線網絡通訊功能,可與後台電腦實現三遙管理(遙測、遙信、遙控)。該智能控製器還具有強大的人工智能功能,可以實現計算機對整個照明工程的先進三遙管理(照明燈具的運行狀態巡檢、故障和防盜報警)。發光二極管戶外照明工程主要包括:

(1)公路車燈工程(快速道、主幹道、次幹道、支路)。

城市社區照明工程(社區路燈、庭院燈、草坪燈、地埋燈、牆燈等)。

現已開發的新能源戶外照明新光源項目有:LED智能路燈、LED景觀互補小區道路照明、LED景觀互補LED景觀照明、LED智能隧道照明等。

航標使用情況。

目前國內一些航標設備,尤其是燈塔,已開始應用太陽能光伏發電係統,但仍存在一些問題,其中較突出的是連續天氣條件下,太陽能發電不足,容易造成電池過放、燈光熄滅,影響電池的使用性能。

惡劣的氣候條件下常伴有大風,也就是說,太陽能發電不理想的天氣條件往往是風能很充足的時候,針對這種情況,可采用以風力發電為主,光伏發電為輔的風光互補供電係統取代傳統的太陽能發電係統。景觀互補發電係統環保無汙染,免維護,安裝使用方便,符合航標能源應用的要求。當太陽能配置滿足春夏季的能源供應時,不啟動風光互補供電係統;如果是冬春季或連續陰雨天氣,且太陽能發電不足,則啟動風光互補發電係統。

高速公路監控設備的供電。

當前高速公路監控攝像頭一般24小時不間斷運行,采用傳統的市政供電係統,雖然功率不大,但由於監控攝像頭的數量多,也會消耗很多電能,采用傳統的供電係統不利於節能;而且監控攝像頭電源線纜經常被盜,損耗大,導致使用維護費用大大增加,增加了高速公路經營者的運營成本。

公路監控係統因點多線長,采用常規公用電網供電,不僅施工難度大,而且配套成本高。當前太陽能光伏發電成本高,而風力發電成本相對較低,兩者之間的互補作用對於像高速公路監控係統這樣點多線長的用電場合和遠離電網的用電場合,具有其獨特的優勢。

采用風光互補供電係統供電給道路監控攝像機,不僅節約能源,而且無需鋪設電纜,降低了被盜的可能性。但我國有些地區會出現惡劣的天氣狀況,如連續陰雨、日照少、風力達不到風力發電機組起動時,就會出現不能連續供電的現象,此時可利用原有的市政電力線路,自動給蓄電池充電,當太陽能、風能不足時,保證係統正常運行。由於每個監控點都是獨立的供電係統,即使某個監控點的供電出現故障,也不會影響係統中其他監控點的正常工作。

應用於通信基站。

現在國內許多海島、山區等地都遠離電網,但由於當地旅遊業、漁業、航海等行業的通訊需求,需要建設通訊基站。這類基站所需電力均不大,若采用市政供電,架杆鋪線費用高昂;若采用柴油機供電,存在柴油儲運成本高,係統維護困難,可靠性差等問題。

長期穩定可靠的電力供應隻能依靠當地的自然資源來解決。作為取之不盡的可再生資源,太陽能與風能在海島上相當豐富,此外,太陽能與風能在時間和地域上具有很強的互補性,風光互補供電係統是一種可靠性高、經濟性好、適合通信基站供電的獨立電源係統。該係統配備了基站維護人員,可以配置柴油發電機,用於太陽能、風力發電不足的情況下。該方法可減少太陽能電池陣和風力發電機在係統中的容量,從而降低係統成本,提高係統可靠性。

應用於抽水蓄能電站。

景觀互補式抽水蓄能電站是利用風能和太陽能發電,無需蓄電池直接帶動抽水機實現抽水蓄能,再利用所存水實現穩定發電。該能源開發模式將傳統的水能、風能和太陽能相結合,利用三種能源在時間和空間分布上的差異進行互補開發,適合於電網難以覆蓋的偏遠地區,有利於能源開發中的生態環保。

盡管電價比水電廠略高,但可以解決一些地區水電廠冬季不能發電的問題,因此采用風光互補的多能互補抽水蓄能電站開發模式,具有獨特的技術經濟優勢,可以作為一些符合條件的地區的能源利用方案。


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