[发明专利]多能源互补蓄发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及新能源领域，涉及一种应用于偏远地区或海岛的多能源互补蓄发电系统。

背景技术

对于一些偏远地区和海岛来说，用电一直是困扰他们的一个难题，由于地处偏僻，电网的架设成本极高，甚至在有些地方或海岛，电网架设根本不可能。在这种情况下，能源供给的主要方式为柴油机发电，但是柴油本身成本和运输等导致柴油发电成本偏高。此外，这种地区一般具有丰富的太阳能和风能资源，利用太阳能和风能发电也是能源供给的一种选择，但是太阳能和风能发电也具有成本和施工的问题，同时单一的太阳能和风能发电还具有间歇性、不稳定的特点。因此，如何实现偏远地区和海岛的稳定的能源供给，且成本低廉且高效可用是目前急需解决的行业技术难题。

发明内容

针对上述现有技术不足，本发明的目的是提供一种应用于偏远地区和海岛的多能源互补风光柴蓄发电系统，该系统独立于外界电网，整合多种能源利用的优点，利用互补的方式为偏远地区和海岛提供成本低廉、稳定可靠的能源供给。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为，多能源互补蓄发电系统，其特征在于：包括太阳能组件阵列、风力发电机、逆变器、控制器以及蓄电池组；太阳能组件阵列、风力发电机均与逆变器的输入端连接；控制器与逆变器连接；逆变器的输出端与蓄电池组连接，逆变器的输出端还用于与负载连接。

进一步的技术方案为，还包括备用电源；所述备用电源与逆变器的输入端连接。

优选地，所述备用电源为柴油发电机。

进一步的技术方案为，还包括地热能发电组件；所述地热能发电组件与逆变器的输入端连接。

进一步的技术方案为，还包括潮汐能发电机；所述潮汐能发电机与逆变器的输入端连接。

从多能源互补系统的研究进展看，多能源互补的能源系统正在从最初的简单组合向高集成度的系统方向发展。本发明兼顾了离网蓄电和并网发电系统的优点，有较强的适应性。

本发明实现控制系统和逆变系统、蓄能系统一体化，节省了电力效率，提高产品的实用性。

本发明的多能源互补蓄发电系统具有如下优点：(1)利用太阳能、风能的互补特性，可以产生比较稳定的总输出，增加了系统的稳定性和可靠性。(2)在保证同样供电的情况下，可大大减少储能设备蓄电池的容量。(3)对本发明的多能源互补蓄发电系统进行合理的设计和匹配，可以基本上由风光系统供电，很少启动备用电源，如柴油发电机，并可获得较好的社会经济效益。

附图说明

图1是本发明多能源互补蓄发电系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明的多能源互补蓄发电系统，包括逆变器、控制器、蓄电池组、太阳能组件阵列、风力发电机、作为备用电源的柴油发电机以及其他能源发电机组。所述其他能源发电机组可以是地热能发电组件和/或潮汐能发电机，也可以是其他。太阳能组件阵列、风力发电机、柴油发电机、其他能源发电机组均与逆变器的输入端连接；控制器与逆变器连接；逆变器的输出端与蓄电池组连接，逆变器的输出端还用于与负载连接。

太阳电池方阵则是由若干太阳电池组件串、并联连接构成的阵列。在有阳光照射时，太阳电池方阵对负载供电，同时提供一些电能储存在蓄电池中。太阳电池方阵的功率，需根据使用现场的太阳总辐射量、太阳电池组件的光电转换效率以及所用电器装置的耗电情况来确定。

风力发电机优选地采用垂直轴风力发电机，风轮转轴与地面呈垂直状态，不受风向影响，无须调向对风，大大的简化了结构，且发电机安装在支承架的底部，管理方便。风速达到起动风速后，风轮开始转动，带动发电机开始发电，输出电能给负载供电以及给蓄电池充电。当风速超过截止风速时，风力发电机通过机械限速机构使风力发电机在一定转速下极限运行或停运行，以保证风力发电机不至于损坏。

本发明的多能源互补蓄发电系统的储能装置主要是蓄电池。蓄电池通常在浮充状态下长期工作，它的电能量比用电负载所需的电能量大得多，多数时间处于浅放电状态。在无日照的夜间或阴雨天气和无风天气时，蓄电池对负载供电。另外，当负载有短时间脉冲功耗时，可再生能源可能不能满足负载所需的全部电能，这时，蓄电池也将给以补充供电。