風光互補電源系統的設計原理及應用

    現在全國都在發展新能源，儲能、負載相同，發電方式不同和資源上的互補性，使風電和光電系統集成為風光互補系統電源成為必然。另外一個特點是地域性，不同地域具有不同的太陽能和風能資源。太陽能也是這樣，有明顯的地域性，這是它一個特點。 

    另外一個特點是不確定性。資源不確定性，即每天的發電量受天氣影響很大，會導致系統發電與用電不平衡，使蓄電池組長期處于淺充，這也是引起該系統失效的主要原因。蓄電池在該系統中承擔的電的儲存和供給的作用，它必須能夠適應8這種淺充，基于這樣的分析我們提出設計原理，開展以蓄電池管理為核心的研究，把發電組建、控制組建、出能組建和負載設計為一個整體，實現能量的最大化利用，這就是我們提出的邊遠系統的設計原理。根據地域條件的不同，這個系統又可演變為光點系統、風電系統和風光互補三種形式。盡管國內有很多部門在做，但是基礎方面的工作還做的不夠。

    系統由什么組成呢？風電和廣電的發電部件、蓄電池儲能部件、供電部件和控制部件，這四大部件組成。我們要做到穩定可靠，各部件及規范。首先講系統的規范和標準，這也是我參與起草《移動通信設備風光互補電源系統》，就構成了系統種類、構成及劃分，部件要求和鑒別，系統選擇與設計、安裝、調試，維護管理等等，都有明確的規定。

    蓄電池作為我們通信行業對蓄電池很熟悉、不陌生，用于太陽能系統蓄電池不是普遍的電池，我們有專門對太陽能系統的要求和測試方法。風能發電機有一個通用的標準，我們推薦使用另外一種風機，也符合國家的標準。它的特點是和先速和過栽均采用電磁制動，同是具備葉片變形失速功能，這個大量使用在我們的基站上，重量輕、故障小，輸出的電也比較穩定。因為風率的利用是非常不穩定的。

    光伏組件我不想再多說，這是一個非常傳統的產品，在國內、國外都有一些優勢，不能也不要盲目的去追求一些數據。微小的差別對于制造它的能耗差別是很大的，效率只有15%，非常的低，所以我們在市場設計的時候已經考慮到這個誤差，現在大量的采用晶體硅，要節能。 風能發電機包括組件，是完全具備條件的。

    通訊行業的應用，系統電源是一個完整的能源方案，這是一種方向，我們現在也是往這個方向上走。從應用方面來講，我們首先要知道負載的特征？是直流還是交流？電壓是多少？每天的功率變化情況?設計依據是發電量大于等于負載用電量，看起來是非常簡單的。

    工作方式也是根據我們通訊的要求，它是屬于干線還是屬于什么?這是根據通訊要求來確定工作方式。這里講一個例子非常有趣，這是云南聯通的300瓦H型桿站基站。這個表是我們剛才講的自然資源和地形條件配置風光發電比例，左邊是昆明、右邊是蒙自，不同的地方，太陽能和風能都不同。從這些具體的數據上進行配置，在昆明就不能使用風，而在蒙自就可以。

    風機根據不同的因素和海拔高度每天的發電量是不同的，蓄電池的計算，考慮到連續的陰雨天和持續的時間，以當地的最低溫度為設計時間。雙登不同類型蓄電池放電系數不同，大家有一個概念就可以了。■