[发明专利]能源稳定型风光互补发电系统

说明书

技术领域

本发明属于新能源技术领域，尤其涉及一种能源稳定型风光互补发电系统。

背景技术

传统风光互补发电系统主要包括以下几个部分：风力发电机组及其控制器，光伏发电阵列及其控制器，蓄电池及其充放电控制器，负载和逆变器。图1是传统风光互补发电系统的结构示意图。如图1所示，传统风光互补发电系统主要是利用风电和光电系统在蓄电池组和逆变环节的通用性组装设备，以达到增加能量来源，节约成本(风光互补发电系统的造价比单独的光电系统和风电系统相加的造价要低)的效果。

由于风能和太阳能在时间上有很强的互补性，使风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性。但是由于风能和太阳能发电易受天气和环境的影响，它们给系统提供的电量呈现动态变化趋势。另外，在北京等一些电能较为紧缺的城市，风能和光能资源又不是十分丰富，不足以完全支持照明等用电设施的供能。

利用汽车风能发电的研究正处于起步阶段，目前仅有美国和日本提出了若干利用车辆风能的风光发电的技术，如TsunodaYoneo的专利“考虑车辆风能和太阳能的混合供电系统”等，但这些技术都没有系统地考虑设备的发电能力。风机的桨叶面积等的设计没有根据系统的理论研究进行优化，太阳能电池均采用的老一代硅晶电池，具有成本较高等缺点。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种新型风光互补发电系统，通过增加利用非自然风能发电的风机，使风光互补发电系统将非自然的风能转化为电能，从而提高风光互补发电系统的稳定性；同时，采用新型太阳能电池可以降低系统成本；另外，该电池可制作为柔性电池，既适合于安装在非自然风能产生的路线上(例如道路或铁路沿线的交通设施之上)，也适合于安装在移动的物体上(例如直接装在汽车、火车等上)，该电池理论上效率高于硅电池、成本低于硅电池、受入射光线角度影响小、以及重量很轻，具有良好的应用前景。

为实现上述目的，本发明的技术方案是，一种能源稳定型风光互补发电系统，其特征是所述风光互补发电系统包括利用自然风能发电的风机、利用非自然风能发电的风机、风机控制器、有机基太阳能电池、光伏控制器、储能供电装置和逆变器；

其中，所述利用自然风能发电的风机和利用非自然风能发电的风机分别与风机控制器相连，风机控制器分别与储能供电装置和逆变器相连；

所述的有机基太阳能电池与光伏控制器相连，光伏控制器分别与储能供电装置和逆变器相连；

所述利用自然风能发电的风机用于将自然风能转换为电能，并通过风机控制器向储能供电装置充电；

所述利用非自然风能发电的风机用于将非自然风能转换为电能，并通过风机控制器向储能供电装置充电；

所述风机控制器用于将利用自然风能发电的风机产生的电能和利用非自然风能发电的风机产生的电能送入储能供电装置储存；还用于将储能供电装置储存的电能提供给负载；

所述有机基太阳能电池用于将太阳能转换为电能，并通过光伏控制器向储能供电装置充电；

所述光伏控制器用于将有机基太阳能电池产生的电能送入储能供电装置储存；还用于将储能供电装置储存的电能提供给负载；

所述储能供电装置用于将风机控制器和光伏控制器输入的电能转换为化学能并存储；还用于为负载供电；

所述逆变器用于将储能供电装置提供的直流电转换为交流电并向交流负载供电。

所述利用自然风能发电的风机为水平轴风机。

所述利用非自然风能发电的风机为垂直轴风机。

所述非自然风能包括非机动车运动过程中产生的风能、机动车运动过程中产生的风能、轮船运动过程中产生的风能、飞行物体和运输工具运动过程中产生的风能。

所述利用非自然风能发电的风机安装在移动的物体上，或者安装在固定的地点。

所述的有机基太阳能电池为染料敏化太阳能电池、聚合物太阳能电池或者小分子太阳能电池。

所述储能供电装置为由多块蓄电池组成的蓄电池组。

本发明增强了发电系统的供能稳定性并降低了系统的成本。

附图说明

图1是传统风光互补发电系统的结构示意图；

图2是本发明提供的风光互补发电系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

实施例1