聯(lián)系人:王經(jīng)理
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地 址:保定市大學科技園光陽園
保定蓮池區(qū)建國路191號
廣東省惠州市博羅縣園洲鎮(zhèn)上南村
光伏+柴油機混合離網(wǎng)系統(tǒng)是一種非常成熟且可靠的解決方案,特別適用于沒有電網(wǎng)接入或電網(wǎng)接入成本極高、不穩(wěn)定的偏遠地區(qū)。它結(jié)合了可再生能源(光伏)的清潔、低運行成本優(yōu)勢和傳統(tǒng)柴油發(fā)電機的穩(wěn)定、按需供電能力。
1. 光伏發(fā)電系統(tǒng):
光伏組件: 將太陽能轉(zhuǎn)化為直流電。
光伏支架: 固定和支撐光伏組件,優(yōu)化傾角和朝向以最大化發(fā)電量。
光伏匯流箱: 匯集多路光伏組串的電流。
光伏控制器: 管理光伏組件對蓄電池的充電過程,防止過充或過放,優(yōu)化充電效率(MPPT控制器效率最高)。
2. 柴油發(fā)電機組:
柴油發(fā)動機 + 發(fā)電機: 燃燒柴油產(chǎn)生機械能并轉(zhuǎn)化為交流電。
油箱: 存儲柴油燃料。
控制系統(tǒng): 啟停控制、運行狀態(tài)監(jiān)測、保護功能(過壓、過流、過載、欠壓、高溫等)。
消音器/隔音罩: 降低運行噪音(對居住環(huán)境尤為重要)。
3. 儲能系統(tǒng):
蓄電池組: 存儲光伏產(chǎn)生的多余電能,在無光照或高負荷時提供電力。常用類型為鉛酸電池(成本低)或鋰電池(壽命長、充放電效率高、體積小重量輕,但成本高)。
電池管理系統(tǒng): 監(jiān)控和保護蓄電池(防止過充、過放、過溫、短路等),優(yōu)化電池性能和壽命。
4. 逆變器:
DC/AC逆變器: 將蓄電池的直流電或光伏控制器輸出的直流電(部分系統(tǒng))轉(zhuǎn)換為負載所需的交流電。通常具備電壓、頻率調(diào)節(jié)功能。
雙向逆變器/混合逆變器: 現(xiàn)代混合系統(tǒng)的核心。它不僅能將直流變交流供負載使用,還能將光伏或柴油發(fā)電機發(fā)出的交流電整流為直流電給蓄電池充電。集成了能量管理和系統(tǒng)控制邏輯。
5. 能量管理系統(tǒng):
系統(tǒng)的“大腦”;谪撦d需求、蓄電池狀態(tài)、光伏發(fā)電預測(可選)、柴油發(fā)電機狀態(tài)等信息,智能調(diào)度各能源來源:
優(yōu)先使用光伏發(fā)電直接供電或給電池充電。
當光伏不足且蓄電池電量低于設(shè)定值時,自動啟動柴油發(fā)電機。
柴油發(fā)電機運行時,除供電外,還可為蓄電池充電(若需要且發(fā)電機有余力)。
當蓄電池充滿或負載降低時,自動停止柴油發(fā)電機。
管理不同電源之間的無縫切換,確保供電連續(xù)性。
6. 配電系統(tǒng):
開關(guān)柜、斷路器、電表、保護裝置、電纜等,負責電能的分配、控制和保護。
7. 監(jiān)控系統(tǒng):
實時監(jiān)測系統(tǒng)運行狀態(tài)(光伏發(fā)電功率、柴油機運行狀態(tài)、蓄電池SOC、負載功率、系統(tǒng)效率等),記錄數(shù)據(jù),提供遠程監(jiān)控和故障報警功能。
1. 光伏優(yōu)先: 在光照充足時,光伏系統(tǒng)是主要的電力來源:
產(chǎn)生的電能首先直接滿足負載需求。
多余的電能給蓄電池充電。
如果蓄電池也充滿,多余的電能可能會被棄光(通過控制器限制發(fā)電)或用于可調(diào)度的負載(如制熱/制冷、水處理)。
2. 蓄電池供電: 當光照減弱或消失(夜晚、陰天),光伏發(fā)電不足時:
蓄電池通過逆變器放電,繼續(xù)為負載供電。
3. 柴油發(fā)電機啟動: 當以下情況發(fā)生時,EMS會啟動柴油發(fā)電機:
蓄電池電量下降到預設(shè)的低閾值(防止過放損壞電池)。
負載功率突然增加,超出光伏和蓄電池的聯(lián)合供電能力。
需要給蓄電池進行快速充電(如連續(xù)陰天后)。
4. 柴油發(fā)電機供電+充電: 柴油發(fā)電機啟動后:
直接承擔部分或全部負載。
在滿足負載需求且有余力時,通過整流器(或雙向逆變器)給蓄電池充電。
5. 柴油發(fā)電機停機: 當以下條件滿足時,EMS會停止柴油發(fā)電機:
光伏發(fā)電恢復且足以滿足負載需求,同時蓄電池充電需求降低或已充滿。
負載降低到柴油發(fā)電機運行效率過低的程度(避免“大馬拉小車”的高油耗低效運行)。
蓄電池電量已充到預設(shè)的高閾值。
6. 無縫切換: 在模式切換過程中(如光伏/電池供電切換到柴油機供電,或反之),逆變器和控制系統(tǒng)確保對負載的供電不中斷。
1. 高可靠性: 光伏和柴油機互為備份,蓄電池提供緩沖,顯著提高供電可靠性,滿足關(guān)鍵負載需求。
2. 降低柴油消耗和運行成本: 光伏免費發(fā)電,大幅減少了柴油發(fā)電機的運行時間,節(jié)省了昂貴的柴油燃料費用和運輸成本(尤其偏遠地區(qū))。
3. 減少維護成本和延長柴油機壽命: 柴油機運行時間減少,意味著維護間隔延長,磨損減少,壽命提高。
4. 環(huán)保性: 相比純柴油系統(tǒng),顯著減少了溫室氣體排放、空氣污染物(顆粒物、氮氧化物、硫氧化物)和噪音污染。
5. 能源獨立: 完全不依賴或極大減少對不穩(wěn)定電網(wǎng)的依賴。
6. 靈活性: 系統(tǒng)規(guī)?伸`活設(shè)計,適應不同負載需求和場地條件?刂撇呗钥蓛(yōu)化配置。
偏遠海島/村落: 解決基本生活、通信、醫(yī)療、小型生產(chǎn)用電。
通信基站: 確;驹O(shè)備24/7不間斷運行。
礦區(qū)/油田/建筑工地: 為勘探、開采、營地和施工設(shè)備供電。
農(nóng)牧場: 灌溉、照明、圍欄、加工設(shè)備供電。
科考站: 保障駐守和科研活動。
度假村/生態(tài)酒店: 在保護環(huán)境的同時提供舒適體驗。
應急備用電源: 為關(guān)鍵設(shè)施提供更持久的后備電力(結(jié)合光伏和儲能)。
1. 負載分析: 精確計算負載的功率需求(kW)、能耗(kWh/天)、負載曲線(隨時間變化)、關(guān)鍵負載等級。
2. 太陽能資源評估: 場地的歷史日照時數(shù)、太陽輻射量數(shù)據(jù),是確定光伏系統(tǒng)規(guī)模的基礎(chǔ)。
3. 儲能容量: 根據(jù)需要的備用時間(無光伏無柴油時的供電時長)和系統(tǒng)優(yōu)化目標(最大化光伏利用/最小化柴油使用)來確定電池容量(kWh)和放電深度。
4. 柴油發(fā)電機容量: 需滿足最大負載需求,并考慮啟動沖擊電流。同時要避免容量過大導致低負載低效運行。
5. 系統(tǒng)架構(gòu)與控制策略: 選擇合適的系統(tǒng)拓撲(交流耦合/直流耦合)和高度優(yōu)化的控制策略是系統(tǒng)高效、可靠、經(jīng)濟運行的核心。
6. 初始投資與運行成本: 平衡光伏、電池、柴油機的初始成本與長期的燃料和維護節(jié)省。
7. 維護管理: 需要定期對光伏板清潔、蓄電池維護、柴油機保養(yǎng)等。
光伏+柴油機混合離網(wǎng)系統(tǒng)通過智能控制和優(yōu)化調(diào)度,實現(xiàn)了可再生能源與傳統(tǒng)能源的優(yōu)勢互補。它顯著降低了運行成本、提高了供電可靠性、減少了環(huán)境污染,是解決無電、缺電或電網(wǎng)不穩(wěn)定地區(qū)能源供應問題的理想方案。隨著光伏和儲能成本的持續(xù)下降,以及控制技術(shù)的日益智能化,這類系統(tǒng)的經(jīng)濟性和吸引力還在不斷提升。
如果你有具體的應用場景、負載需求或設(shè)計問題,可以提供更多信息,華紐電能可以進行更深入的探討。
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