風(fēng)能、太陽(yáng)能作為理想的可再生能源發(fā)電的載體，將風(fēng)力發(fā)電與太陽(yáng)能光伏發(fā)電聯(lián)合形成的不同容量配比的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，可充分利用兩者在季節(jié)性、地域性、時(shí)間性等多方面資源的互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)綠色、環(huán)保、無污染的發(fā)電。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是一種多能互補(bǔ)、經(jīng)濟(jì)高效、環(huán)保、無污染的能源供電系統(tǒng)，再加以科學(xué)的管理和運(yùn)行控制，可以獲得較佳的利用效益，推動(dòng)我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，滿足人們的日常生活用電需求。

　　由太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)到將兩者結(jié)合形成的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，與之相關(guān)方面的研究與應(yīng)用一直處在不斷完善與探索的過程中，理論與實(shí)踐的結(jié)合，使得風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)越來越規(guī)?；?，慢慢地滲透于人們的生活中，同時(shí)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的地位。

　　近期，西藏自治區(qū)能源研究示范中心風(fēng)光互補(bǔ)功能系統(tǒng)集成示范項(xiàng)目完成驗(yàn)收，該所海拔4500米以上建成的首 個(gè)風(fēng)光儲(chǔ)智能微網(wǎng)多聯(lián)供系統(tǒng)正式交付運(yùn)行。該項(xiàng)目由航天科技集團(tuán)八院811所動(dòng)力儲(chǔ)能公司承擔(dān)，該項(xiàng)目進(jìn)行風(fēng)光互補(bǔ)供電及室內(nèi)建筑面積供暖，是典型的高寒高海拔智能微電網(wǎng)示范項(xiàng)目。

　　動(dòng)力儲(chǔ)能公司提供的微網(wǎng)系統(tǒng)的工作模式包括儲(chǔ)能供電模式、光伏供電模式、風(fēng)機(jī)補(bǔ)電模式、市電/柴電補(bǔ)電模式，這4種供電模式可以通過能量管理系統(tǒng)進(jìn)行智能切換和控制，按照具體需求設(shè)計(jì)控制邏輯和使用策略，以便于提升系統(tǒng)效率，延長(zhǎng)壽命。

　　智能微網(wǎng)是由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。

　　智能微網(wǎng)是大型電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化、小型化的形式，能夠提供更高的供電可靠性，更易滿足用戶增長(zhǎng)的需求，最大可能地利用清潔能源和促進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新。是多種能源發(fā)電設(shè)備和終端用戶設(shè)備的智能優(yōu)化和管理，能夠在實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的同時(shí)最大化投資效益。智能微網(wǎng)通過采用先進(jìn)的電力技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)在實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上，滿足微網(wǎng)對(duì)未來電力、能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的更高發(fā)展需求。

　　智能微網(wǎng)的結(jié)構(gòu)因負(fù)荷需求不同而不同，但其基本單元包含分布式電源(微能源)、儲(chǔ)能裝置、管理系統(tǒng)以及負(fù)荷，其中大多數(shù)微能源與電網(wǎng)的接口都要求是基于電力電子技術(shù)設(shè)計(jì)的，以保證微網(wǎng)以單個(gè)系統(tǒng)方式運(yùn)行的柔性和可靠性。實(shí)現(xiàn)智能微網(wǎng)涉及眾多技術(shù)領(lǐng)域，主要從通信、傳感與計(jì)量、分析、設(shè)備等幾個(gè)方面總結(jié)智能微網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。

　　新能源互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)主要由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組構(gòu)成，由控制器、逆變器、蓄電池等設(shè)備組成。后備柴油機(jī)的選用，要根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)力、日照資源條件確定，若為了增強(qiáng)系統(tǒng)供電的不間斷性可以考慮引入它，但如今在提倡綠色環(huán)保、低碳發(fā)展的時(shí)代，適當(dāng)?shù)脑龃箫L(fēng)力機(jī)、光伏陣列或蓄電池容量，進(jìn)行容量的優(yōu)化配比之后完全可以免去柴油機(jī)。該系統(tǒng)可以劃分成三大部分: 電能產(chǎn)生部分、電能轉(zhuǎn)換控制部分、電能存儲(chǔ)與消耗部分。

　　風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的主要構(gòu)成

　　(1) 電能產(chǎn)生部分的主要構(gòu)成

　　電能產(chǎn)生部分主要由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組構(gòu)成。風(fēng)力發(fā)電組件主要有風(fēng)速傳感器、風(fēng)力壓縮器和風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)成; 太陽(yáng)能發(fā)電組件主要由太陽(yáng)能光板和太陽(yáng)能光板支撐架組成。太陽(yáng)能電池光板是由最基本的單元串并聯(lián)組成的，一般有3 種類型: 單晶硅太陽(yáng)能電池，將光能轉(zhuǎn)化為電能轉(zhuǎn)化效率最高，但成本也最高; 多晶硅太陽(yáng)能電池，價(jià)格便宜，光電轉(zhuǎn)化率也比較高，所以是常用的一種; 非晶硅太陽(yáng)能電池，光電轉(zhuǎn)換效率比多晶硅相對(duì)差些，但制造工藝簡(jiǎn)單，加工也相對(duì)容易。目前，以晶硅材料為基礎(chǔ)的高效電池是基礎(chǔ)研究工作的熱點(diǎn)課題，如超高效硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化效率高達(dá)42.8%。

　　(2) 電能轉(zhuǎn)換控制部分的主要構(gòu)成

　　由DC/DC變換器，主控制電路等部分構(gòu)成的風(fēng)光互補(bǔ)控制器，是發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，主控制電路通常采用PLC 或單片機(jī)等控制芯片，通過控制DC /DC 變換器實(shí)現(xiàn)功率轉(zhuǎn)換，同時(shí)還可對(duì)各種信息、參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備保護(hù)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等功能。

　　(3) 電能存儲(chǔ)與消耗部分的主要構(gòu)成

　　這部分主要由蓄電池組、逆變器、直流負(fù)載構(gòu)成。蓄電池組負(fù)責(zé)電能存儲(chǔ); 交流負(fù)載和直流負(fù)載主要用于消耗電能。其中蓄電池組是電化學(xué)儲(chǔ)能中的一種存儲(chǔ)電能設(shè)備，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多，技術(shù)較為成熟，容量可以靈活調(diào)整，是目前國(guó)內(nèi)研究熱點(diǎn)，同時(shí)，它在發(fā)達(dá)國(guó)家如日本、美國(guó)、歐洲諸國(guó)已獲得了較多應(yīng)用。

　　在風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中，具有代表性，技術(shù)比較成熟的蓄電池有三類: 鉛酸蓄電池，價(jià)格便宜，成本構(gòu)造低，可靠性好，但受能量密度和使用壽命限制及環(huán)境污染影響，逐漸被取代;鈉硫蓄電池，能量密度高，效率高，環(huán)保，容量大，免維護(hù)，壽命長(zhǎng)，目前在日本，美國(guó)已被應(yīng)用于削峰調(diào)節(jié)階段，但其在溫環(huán)境中工作具有一定安全隱患，而且生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成本高，不適合大規(guī)模應(yīng)用; 液流蓄電池( 釩電池) 具有儲(chǔ)能容量大、效率高、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于新能源領(lǐng)域和電力系統(tǒng)中。

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