中國風電材料設備網訊:摘 要:太陽能與風能是兩種廣泛存在并可被很好獲取的可再生能源,在風力發(fā)電與光伏發(fā)電互補供電系統(tǒng)工作模式下,如何實現(xiàn)對這兩類可再生能源的最大限度利用,同時滿足系統(tǒng)中能量流動的要求,是一個實際應用的關鍵問題。本文結合風光儲供電系統(tǒng)兩種運行方式中的能量流動分析,給出了相應的能量控制策略與實現(xiàn)方法,并給出了其工作狀態(tài)切換的具體切換邏輯設計,保證了最大限度利用可再生能源系統(tǒng)的發(fā)電量,同時也確保向用電負載可靠供電。
1. 概述
當今世界面臨能源緊缺、環(huán)境惡化的難題,而太陽能和風能以其無污染、可再生、普遍存在、能量巨大等優(yōu)點,得到越來越多的關注與發(fā)展。近年來,國際光伏發(fā)電發(fā)展迅猛,光伏發(fā)電正在由邊遠農村和特殊應用的獨立型供電向并網發(fā)電和與建筑結合供電的方向發(fā)展,光伏發(fā)電已由補充能源向替代能源過渡。2004 年全球光伏電池的生產首次超過了100 萬千瓦(1GWp)。專家們估計,到2020 年全球太陽能光伏發(fā)電將占世界發(fā)電量的1.1%,2040 年將占26%,2050 年以后將成為世界能源支柱。
本文所述的系統(tǒng)產品是一種風光儲供電系統(tǒng),將太陽能與風能這兩類可再生能源的電力匯合到一起,經過可并網的逆變器的設計與能量控制策略的選擇,實現(xiàn)對某些不便于電網供電負載的綜合供電控制,既滿足負載的供電需求,又達到對新能源的最佳綜合應用。
2. 風光儲供電系統(tǒng)產品的構成
風電與光伏發(fā)電的混合使用,再結合著蓄電池充放電管理,可以穩(wěn)定地向負載或電網提供電能供應,這是目前比較現(xiàn)實的解決方案之一。但如何有效、合理、最大利用其所發(fā)出的能量并進行可靠的管理,是本文重點考慮并解決的問題所在。
風光儲供電系統(tǒng)主要有兩種形式:離網獨立運行與并網運行,如下圖1 所示。風光儲供電系統(tǒng)一般均可采用最大功率點跟蹤(MPPT)控制策略,以便最大限度地發(fā)揮出這兩種新能源的效力。但是眾所周知,無論是太陽能光伏組件還是風力發(fā)電機,其輸出的最大功率多少是由當時的氣候環(huán)境如日照強度、溫度、風速等決定,所以如何平衡系統(tǒng)的輸入與輸出功率是一個難題。
