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返回 設(shè)計(jì)與安裝
風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)
1、系統(tǒng)說(shuō)明
1.1 系統(tǒng)工作原理
白天，太陽(yáng)能電池板在太陽(yáng)光照射下產(chǎn)生光伏電流，在控制器的控制下為蓄電池充電，同時(shí)為用電設(shè)備提供電源，而風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)力作用下產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)電。若風(fēng)力資源良好，則由風(fēng)力發(fā)電機(jī)為負(fù)載供電，同時(shí)為蓄電池充電。若風(fēng)力資源不好，則蓄電池在控制器的控制下，將白天儲(chǔ)存的電量放出，為用電設(shè)備提供電源，如果用電設(shè)備中有交流設(shè)備，通過(guò)逆變電源將直流電轉(zhuǎn)換為交流電為設(shè)備供電；當(dāng)?shù)诙煸绯刻炝習(xí)r，控制器控制太陽(yáng)電池組件開(kāi)始新一輪的充電。由于蓄電池具有象水庫(kù)蓄水一樣的功能，它在有陽(yáng)光時(shí)儲(chǔ)存的電量會(huì)逐漸累積，當(dāng)遇到陰雨天（可允許連續(xù)十天，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為七天）不能為蓄電池充電時(shí)，蓄電池平時(shí)儲(chǔ)存的電量可供系統(tǒng)繼續(xù)工作，依然可穩(wěn)定提供電源。
當(dāng)遇到長(zhǎng)期連續(xù)陰雨天，太陽(yáng)能發(fā)電量不足，蓄電池電壓持續(xù)下降，到了設(shè)定值，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)給蓄電池充電。當(dāng)蓄電池電壓升到設(shè)定值，系統(tǒng)給出關(guān)閉發(fā)電機(jī)的信號(hào)，發(fā)電機(jī)自動(dòng)關(guān)閉。
1.2 太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
綠色環(huán)保、無(wú)污染、無(wú)廢棄物；
晶體硅太陽(yáng)能電池使用壽命長(zhǎng)達(dá)25-35年；
一次性投資，長(zhǎng)遠(yuǎn)受益，實(shí)際使用成本經(jīng)濟(jì)合算；
不用挖溝布線，就地施工，節(jié)省工程時(shí)間及費(fèi)用
運(yùn)行穩(wěn)定，高效節(jié)能，MTBF（平均無(wú)故障時(shí)間）長(zhǎng)；
使用免維護(hù)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守；
不受地理環(huán)境影響，適用于國(guó)內(nèi)95%以上地區(qū)；
安裝使用簡(jiǎn)便，可因地制宜施工，易于拆遷及擴(kuò)容；
直流低壓電，線路損耗小，與220V交流高壓電相比，不易引發(fā)雷擊，無(wú)長(zhǎng)距離線路傳輸上的弊端；
2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述
風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成，兩種發(fā)電系統(tǒng)可以獨(dú)立工作，在能源的利用形式上又可以產(chǎn)生互補(bǔ)，如在白天天氣晴朗時(shí)，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)作為主發(fā)電系統(tǒng)，夜間及陰雨天時(shí)，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)作為主發(fā)電系統(tǒng)，兩種發(fā)電方式合理結(jié)合使用，可以提高能源利用效率，提高供電系統(tǒng)可靠性，降低單位發(fā)電成本。
2.2 氣象數(shù)據(jù)
本項(xiàng)目位于黑龍江省。當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件數(shù)據(jù)，見(jiàn)下表（取自美國(guó)航空航天總局NASA網(wǎng)站）。
NASA Surface meteorology and Solar Energy |
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Month |
Daily solar radiation - horizontal |
Atmospheric pressure |
Wind speed |
Earth temperature |
|
kWh/m2/d |
kPa |
m/s |
°C |
||
January |
1.88 |
99 |
3.1 |
-20.3 |
|
February |
3.01 |
98.9 |
3.3 |
-16.6 |
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March |
4.24 |
98.5 |
3.4 |
-8.6 |
|
April |
4.87 |
98 |
3.6 |
3.8 |
|
May |
5.56 |
97.8 |
3.5 |
12.2 |
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June |
5.63 |
97.7 |
3.1 |
18.3 |
|
July |
4.96 |
97.7 |
2.9 |
20.9 |
|
August |
4.34 |
97.9 |
2.9 |
19.4 |
|
September |
3.77 |
98.4 |
3.2 |
12.9 |
|
October |
2.78 |
98.6 |
3.5 |
3.4 |
|
November |
1.96 |
98.8 |
3.4 |
-8 |
|
December |
1.52 |
99.1 |
3.2 |
-17.8 |
|
Annual |
3.71 |
98.4 |
3.3 |
1.6 |
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風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)須考慮以下因素：安裝使用地的太陽(yáng)能輻射情況、風(fēng)力資源情況、負(fù)載用電情況、系統(tǒng)可靠性、系統(tǒng)無(wú)光照自維持時(shí)間等。我公司根據(jù)多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)出太陽(yáng)能供電系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，經(jīng)多年實(shí)踐驗(yàn)證，系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)確、安全、可靠。
2.3 設(shè)計(jì)依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)
1、獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)符合以下標(biāo)準(zhǔn) GB/T953-1998《地面用晶體硅光伏組件設(shè)計(jì)鑒定和定型》（eqv IEC 61215） GB/T18479-2001《地面用光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng) 概述和導(dǎo)則》 GB/T19064-2003《家用太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)技術(shù)條件和試驗(yàn)方法》 ZBK84001.1－88《儲(chǔ)能用鉛酸蓄電池技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》
2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)參考參數(shù) ?
系統(tǒng)安裝使用地：黑龍江鶴崗
太陽(yáng)能平均日照時(shí)數(shù)：見(jiàn)上表；
負(fù)載功耗情況：交流設(shè)備，功耗100W
系統(tǒng)電壓：DC24V；
負(fù)載每天工作時(shí)間：24小時(shí)；
系統(tǒng)無(wú)光照自維持時(shí)間：7天；
電源來(lái)源：太陽(yáng)能+風(fēng)力發(fā)電機(jī)；
系統(tǒng)可靠性要求：高；
設(shè)備基本要求：太陽(yáng)電池組件：采用目前市場(chǎng)通用的125*125、156*156單、多晶硅太陽(yáng)電池片、高透光鋼化玻璃及長(zhǎng)壽命TPT 材料封裝，屬市場(chǎng)主流產(chǎn)品。
風(fēng)光互補(bǔ)智能控制器：選用目前國(guó)際先進(jìn)水平的WS系列風(fēng)光互補(bǔ)智能控制器，本控制器能控制太陽(yáng)電池和風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)蓄電池的充電，能控制蓄電池對(duì)負(fù)載的供電，能自動(dòng)監(jiān)測(cè)蓄電池電壓。
蓄電池：采用市場(chǎng)通用的2V系列膠體免維護(hù)蓄電池，組成48V系統(tǒng)。
防雷模塊：防止系統(tǒng)設(shè)備受到感應(yīng)雷擊而損壞。
2.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)配置及價(jià)格
1、交流100W負(fù)載負(fù)載設(shè)計(jì)配置
設(shè)備名稱(chēng) |
規(guī)格及型號(hào) |
數(shù)量 |
單價(jià) |
總價(jià) |
太陽(yáng)電池組件 |
CM 260-72M |
6 |
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風(fēng)力發(fā)電機(jī) |
XG600 |
1 |
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風(fēng)光互補(bǔ)控制器 |
WS06-48 |
1 |
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太陽(yáng)能控制器 |
PL40 |
1 |
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膠體蓄電池 |
GMFJ-600 |
24 |
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太陽(yáng)能安裝支架及安裝材料 |
CZJ260-6 |
1 |
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配電防雷模塊 |
CMF-48 |
1 |
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蓄電池箱 |
CBVFT1200 |
1 |
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逆變器(可選) |
CIDS350(修正波) |
0 |
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CIDZ350(正弦波) |
0 |
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電控箱(可選) |
CPD200 |
0 |
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2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明
1) 根據(jù)負(fù)載功耗100W計(jì)算，直流48V供電，我們根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和配置。
2) 此系統(tǒng)內(nèi)太陽(yáng)板功率較大，推薦使用48V。
3) 我們計(jì)算選取了美國(guó)權(quán)威NASA網(wǎng)站的的太陽(yáng)能有效光照（1.8小時(shí)）和風(fēng)能數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。
4) 負(fù)載為交流220V，陰雨天供電7天，推薦使用直流負(fù)載，提高系統(tǒng)效率。
5) 蓄電池箱為防水、保溫、防護(hù)、直埋箱，無(wú)需蓄電池井，由于是沼澤地，需在電池坑底部做混凝土基礎(chǔ)，防止蓄電池箱走位下沉。
6) 由于太陽(yáng)板功率較大，此系統(tǒng)采用太陽(yáng)能與風(fēng)能分離控制充放電方式，采用兩臺(tái)控制器。
7) 以上設(shè)備和價(jià)格不含風(fēng)力發(fā)電機(jī)的支撐立柱，風(fēng)力發(fā)電機(jī)可和攝像機(jī)共用立柱，高度不低于12米。
8) 以上價(jià)格不含安裝調(diào)試費(fèi)，我方提供電話(huà)安裝督導(dǎo)。若需要我方人員指導(dǎo)安裝，則根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況另行報(bào)價(jià)。
9) 報(bào)價(jià)有效期：2個(gè)月。
2.5 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)大小靈活：獨(dú)立供電的太陽(yáng)能組件和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)都較簡(jiǎn)單，并且可根據(jù)用戶(hù)需要選擇和調(diào)整發(fā)電系統(tǒng)容量大小，靈活方便。
（2）易運(yùn)輸、安裝，建設(shè)周期短：只要選擇好適當(dāng)?shù)姆轿?、角度，用?jiǎn)單的支架支撐，適當(dāng)連線，即可與控制器等組成風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。
（3）維護(hù)簡(jiǎn)單或免維護(hù)：系統(tǒng)只需要周期性的檢查和很少的維護(hù)工作量，可用計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控運(yùn)行（需具備數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備），因此系統(tǒng)發(fā)電的運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用比常規(guī)發(fā)電設(shè)備要少得多。
(4)清潔、安全：不需要燃料，無(wú)廢物排放，是理想的清潔安全能源。
(5)可靠性高、壽命長(zhǎng)：太陽(yáng)電池組件設(shè)計(jì)鑒定要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的各種環(huán)境試驗(yàn)，在惡劣的環(huán)境和氣候條件下，光伏發(fā)電系統(tǒng)很少產(chǎn)生故障，因此光伏發(fā)電經(jīng)常被用于要求供電可靠性很高的場(chǎng)合。目前，多數(shù)晶體硅太陽(yáng)電池壽命可達(dá)20～35年。風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電技術(shù)成熟，但存在機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，需要一定的維護(hù)，在正常情況下其可靠性和壽命均達(dá)到 相關(guān)要求。
(6)應(yīng)用范圍廣：太陽(yáng)能和風(fēng)能遍及世界每一角落，除常規(guī)供電外，更廣泛用于特殊場(chǎng)合供電。
3、設(shè)備技術(shù)說(shuō)明
3.1 太陽(yáng)電池組件
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12) 環(huán)境條件：能滿(mǎn)足 標(biāo)準(zhǔn)GB/T14007-92 《陸地用太陽(yáng)電池組件總規(guī)范》及GB／T9535-1998《地面用晶體硅光伏組件設(shè)計(jì)鑒定和定型》規(guī)定的各項(xiàng)要求和試驗(yàn)方法，滿(mǎn)足標(biāo)書(shū)所提要求。太陽(yáng)電池在下列條件下連續(xù)工作滿(mǎn)足其所有性能指標(biāo)：
環(huán)境溫度：－50℃～＋85℃
相對(duì)濕度：≤95％
海拔高度：6500米
一天中最大溫度變化：50℃
最大積雪厚度：20cm
最高風(fēng)速：36m／s
3.2 充放電控制器
1. 微電腦芯片控制，充放電參數(shù)點(diǎn)、溫度補(bǔ)嘗系數(shù)可適應(yīng)不同場(chǎng)合的特殊要求。
2. 顯示充電狀態(tài)和負(fù)載通斷狀態(tài)；
3. 太陽(yáng)能電池方陣和風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入控制；
4. 實(shí)時(shí)顯示蓄電池電壓、負(fù)載電流、充電電流等系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)；
5. 各路充電壓檢測(cè)具有“回差”控制功能，可防止開(kāi)關(guān)進(jìn)入振蕩狀態(tài)；
6. 保護(hù)功能：具有蓄電池過(guò)充電、過(guò)放電、輸出過(guò)載、短路、浪涌、太陽(yáng)能電池短路、夜間防反充等一系列報(bào)警和保護(hù)功能；
7. 告警：過(guò)壓、欠壓、過(guò)載、短路等保護(hù)報(bào)警；
8. 防雷：根據(jù)系統(tǒng)要求，可選配不同等級(jí)的防雷裝置；
9. 具有溫度補(bǔ)償功能；
10. 組合靈巧：可單用，也可組成風(fēng)光互補(bǔ)、控制逆變一體化等機(jī)型；
3.3風(fēng)力發(fā)電機(jī)
本方案中采用3片風(fēng)葉式水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，單臺(tái)風(fēng)機(jī)功率600瓦。
技術(shù)指標(biāo)：
功率 |
600W |
|
風(fēng)輪直徑 |
2.5m |
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葉片材質(zhì) |
增強(qiáng)玻璃鋼 |
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額定轉(zhuǎn)速 |
400r/min |
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額定風(fēng)速 |
8m/s |
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額定功率 |
600W |
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最大功率 |
720w |
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最大啟動(dòng)扭力矩n/m |
＜0.3 |
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輸出電壓 |
AC24V |
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啟動(dòng)風(fēng)速( |
2(m/s) |
|
工作風(fēng)速 |
2.5-25(m/s) |
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安全風(fēng)速 |
50(m/s) |
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電機(jī)類(lèi)型 |
3-phase AC PM |
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頂部質(zhì)量 |
40kg |
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使用年限 |
15年以上 |
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輸出控制系統(tǒng) |
風(fēng)光互補(bǔ)控制器 |
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絕緣等級(jí) |
B |
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機(jī)殼材質(zhì) |
精鑄鋼 |
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磁鋼材質(zhì) |
釹鐵硼N38SH |
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定子材質(zhì) |
QZY-2/180/470 |
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防腐措施 |
鍍鋅、噴面漆 |
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葉片形式 |
3葉片高強(qiáng)度玻璃鋼3 FRP blades |
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過(guò)速保護(hù) |
尾翼轉(zhuǎn)軸控制，自動(dòng)偏航，電磁保護(hù) |
3.4免維護(hù)膠體蓄電池
采用GMFJ系列膠體蓄電池。
循環(huán)性能優(yōu)異，是理想的用于循環(huán)使用的電池。
深放電后充電速度快、效率高，恢復(fù)性能優(yōu)異。
可應(yīng)用于深循環(huán)用途，有利于減輕系統(tǒng)重量。
屬于“富液”式電池，不會(huì)發(fā)生電池干涸現(xiàn)象。
熱阻低、熱容量大，工作溫度范圍寬：-20℃~+50℃下均可正常使用。
極板耐硫化，可以長(zhǎng)期在充電不足的情況下持續(xù)運(yùn)行，更適合長(zhǎng)時(shí)間小電流持續(xù)放電。
可靠性好，戶(hù)外使用壽命長(zhǎng)。
無(wú)泄漏，使用更加安全可靠。
膠體電解液無(wú)流動(dòng)性，在電池內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生分層現(xiàn)象。
無(wú)需均衡充電，供電不穩(wěn)定的場(chǎng)合。
普通的膠體蓄電池優(yōu)異的設(shè)計(jì)與選材確保其可在低溫環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定工作而不會(huì)遭到破壞，但由于內(nèi)部材料化學(xué)活性的下降，在低溫條件下電性能會(huì)受到顯著影響。
我們提供的GMFJ系列膠體電池特殊的凝膠電解質(zhì)配方極大的提高了電池在酷寒條件下的使用性能。經(jīng)實(shí)際使用測(cè)試，在最低溫度達(dá)-46℃的極端低溫條件下，膠體蓄電池的有效容量比普通AGM型密封鉛酸電池高20%。
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鉛酸電池的循環(huán)壽命曲線
項(xiàng)目 |
鉛酸電池 |
膠體電池 |
浮充電使用壽命 |
8年以上 |
10年以上 |
極限使用溫度 |
-30℃~50℃ |
-50℃~+60℃ |
氣體排放 |
極少量氫氣 |
極少量氫氣 |
最長(zhǎng)加液周期 |
終生無(wú)須加液 |
終生無(wú)須加液 |
適用用途 |
后備電源、啟動(dòng)電源 |
后備電源、自然能源 |
自放電率 |
低 |
極低 |
存儲(chǔ)方式 |
充滿(mǎn)電后存儲(chǔ) |
充滿(mǎn)電后存儲(chǔ) |
存儲(chǔ)期限（20℃） |
8~12個(gè)月 |
24~30個(gè)月 |
電池失水影響 |
容量損失 |
無(wú)影響 |
熱穩(wěn)定性 |
差 |
優(yōu) |
維護(hù)方式 |
定期進(jìn)行均衡充電 |
無(wú)嚴(yán)格要求 |
高倍率放電性能 |
良好 |
一般 |
安全性 |
優(yōu) |
優(yōu) |
防滲漏性能 |
壽命后期易發(fā)生端子滲酸 |
優(yōu)異 |
常見(jiàn)故障 |
熱失控、極板硫化 |
基本免維護(hù) |
電池回收 |
與傳統(tǒng)鉛酸電池相同 |
與傳統(tǒng)鉛酸電池相同 |
免維護(hù)性能 |
一般 |
優(yōu) |
中伏人歡迎您的到來(lái)！
