風光互補發(fā)電系統(tǒng)應用于路燈照明[文檔資料]

風光互補發(fā)電系統(tǒng)應用于路燈照明 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 1.前言 隨著化石能源的擴大利用，有限的化石能源終將耗盡，而燃燒化石能源后的排放帶來的環(huán)境污染問題日益受到各國政府的重視并正想法遏制污染。我們知道，對于治理化石能源燃燒后的煙氣排放，已取得一些效果，但治理過程，本身又是一個逆環(huán)境工程，即耗能工程，可以說環(huán)境治理過程又是一個污染過程。聯合國京都議定書簽訂后，世界各國相繼將發(fā)展新能源列為重要目標，最近幾年風能、太陽能等 新能源的飛速發(fā)展正是得益于各國政府的大力推廣。 新能源主要有：太陽能、風能、地熱能、生物質能等。有關研究顯示：照射在地球上的太陽能非常巨大，大約40 分鐘照射在地球上的太陽能，便足以供全球人類一年能量的消費；全球可利用的風能資源為 200 億千瓦，約是可利用水力資源的 10 倍。如果利用 1%的風能能量，可產生世界現有發(fā)電總量 8% 9%的電量。近幾年國內風力發(fā)電和太陽能發(fā)電發(fā)展非常迅猛，風能和太陽能將是今后替代能源主流。新能源太陽能和風能已經逐漸走入我們尋常的生活。風光互補路燈照明系統(tǒng)正是新能源利用的一個典型 ，本文將介紹某項目中風光互補技術利用的一些情況。 2.技術特點 本項目中對風能和太陽能的利用主要考慮采用示范性的風光互補路燈照明系統(tǒng)，解決公共區(qū)域行車道的照明。 風光互補發(fā)電系統(tǒng)是將太陽能和風能轉化為電能的應用系統(tǒng)，該系統(tǒng)是利用太陽能電池方陣、風力發(fā)電機（將交流電轉化為直流電）將發(fā)出的電能存儲到蓄電池組中，當用戶需要用電時，逆變器將蓄電池組中儲存的直流電轉變?yōu)榻涣麟?，通過輸電線路送到用戶負載處。 風光互補路燈系統(tǒng)主要由風力發(fā)電機、太陽能電池板、風光互補路燈控制器、風光 互補專用蓄電池與 LED 風光互補路燈光源幾個主要部件和燈桿，太陽能電池板支架等相關配件組合而成。 風能因空氣流做功產生能量，利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電風力發(fā)電。太陽能電池板將太陽輻射能力轉換為電能完成風 -電；光 -電的轉換，并且通過充電控制器與直流中心完成給蓄電池組自動充電的工作。風光互補路燈控制器向 LED 光源發(fā)出亮燈指令， LED 路燈光源通過蓄電池所儲存的電能自動點亮，當 LED 光源亮燈時間到達控制器預先設定的時間， LED 光源自動熄滅，由充電到亮燈到最后關燈 ，整個過程完全由風光互補路燈控制器自動完成，無需人工干預。 風光互補路燈采用高性能大容量免維護鉛酸電池，為風光互補路燈提供充足的電能，保證了陰雨天時 LED 風光互補路燈光源的亮燈時間，大大提升了系統(tǒng)持續(xù)使用性。 風光互補路燈系統(tǒng)光源采用作為第四代環(huán)保型光源產品 -LED 光源采用低壓直流供電、具有高效、安全、節(jié)能、環(huán)保、壽命長、響應速度快、顯色指數高等獨特優(yōu)點，同亮度下，耗電是白熾燈的十分之一，熒光燈的三分之一，而壽命卻是白熾燈的 50 倍，熒光燈的 20 倍。節(jié)能效果顯著。 利用風能和太陽 能環(huán)保能源作為動力的風光互補路燈系統(tǒng)具有以下技術特點： 1） 可再生能源利用；綠色清潔能源，無污染；無空氣污染、無噪音、不產生廢棄物； 2） 零耗電、零排放、零污染； 3） 不需鋪設輸電線路，不需開挖路面埋管，施工工程量小。 由于太陽能與風能的互補性強，晴天光照強，陰雨天風力較大；夏天太陽照射強，冬天風力較大，通過風光互補路燈系統(tǒng)的太陽能和風能發(fā)電設備集成系統(tǒng)供電，白天儲存電能，晚上通過智能控制系統(tǒng)實現風光互補路燈供電照明。在資源上彌補了風電和光電獨立系統(tǒng)在資源上的缺 陷。 這種合理性表現在資源配置合理，技術方案合理，性能價格合理。正是這種合理性保證了風光互補發(fā)電系統(tǒng)的高可靠性。 3、系統(tǒng)的組成 1、風力發(fā)電機 風力發(fā)電機是將風力機的機械能轉化為電能的設備。風力發(fā)電機分為直流發(fā)電機和交流發(fā)電機。由于直流發(fā)電機固有的結構特點加之價格昂貴，本系統(tǒng)使用三相永磁同步交流發(fā)電機。三相永磁同步發(fā)電機一般體積較小、效率較高、而且價格便宜。永磁同步發(fā)電機的定子結構與一般同步電機相同，轉子采用永磁結構，由于沒有勵磁繞組，不消耗勵磁功率，因而有較高的效 率。另外，由于永磁同步發(fā)電機省去了換向裝置和電刷，可靠性高，定子鐵耗和機械損耗相對較小，使用壽命長。 2、太陽能光伏電池原理 光伏電池是直接將太陽能轉換為電能的器件，其工作原理是：當太陽光輻射到光伏電池的表面時，光子會沖擊光伏電池內部的價電子，當價電子獲得大于禁帶寬度 eg 的能量，價電子就會沖出共價鍵的約束從價帶激發(fā)到導帶，產生大量非平衡狀態(tài)的電子 -空穴對。被激發(fā)的電子和空穴經自由碰撞后，在光伏電池半導體中復合達到平衡。 3、蓄電池 蓄電池作為風光互補發(fā)電系統(tǒng)的儲能設備 ，在整個發(fā)電系統(tǒng)中起著非常重要的作用。首先，在風力、光照過剩的情況下，存儲負載供電多余的電能，在風力、光照欠佳時，儲能設備蓄電池可以作為負載的供電電源；其次，蓄電池具有濾波作用，能使發(fā)電系統(tǒng)更加平穩(wěn)的輸出電能給負載；另外，風力發(fā)電和光伏發(fā)電很容易受到氣候、環(huán)境的影響，發(fā)出的電量在不同時刻是不同的，也有很大差別。作為它們之間的 “ 中樞 ” ，蓄電池可以將它們很好的連接起來，可以將太陽能和風能綜合起來，實現二者之間的互補作用。本項目智能型風光互補發(fā)電系統(tǒng)采用鉛酸蓄電池作為儲能設備。 4.結論 本系 統(tǒng)彌補了獨立風力發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電的不足，通過風能和太陽能發(fā)電系統(tǒng)的智能調節(jié)，充分發(fā)揮風、光資源的互補優(yōu)勢，實現資源最大程度的整合。風光互補路燈系統(tǒng)是最合理的獨立電源系統(tǒng)，充分利用風力和太陽能資源為用戶提供負荷需求，實現零耗電、零排放、零污染，其獨特的產品優(yōu)勢在城市道路建設、園林綠化等市政照明領域十分突出，全國各地已將風光互補照明系統(tǒng)納入了市政道路照明設計范疇，并開始應用推廣。 參考資料 1、 風光互補發(fā)電解決方案 AAB 國際 -風光互補發(fā)電 引用日期 2013-05-9 . 2. 我國首個大型風光互補電站并網發(fā)電電纜網 引用日期 2014-03-12 3.風光互補發(fā)電系統(tǒng)