青海联通交流风光互补供电系统应用探讨ppt培训课件

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1、中国联合网络通信有限公司青海分公司 风光互补技术交流会欢迎各位领导和专家批评指正,中国领先的风电解决方案提供商,上海致远绿色能源有限公司,通信基站风光互补 供电系统应用探讨,2018/9/7,致远简介 新能源在基站应用的现状 太阳能供电系统的技术路线 风能供电系统的技术路线 风光互补供电系统在基站的应用 致远风光互补基站供电系统解决方案 致远风光互补基站供电系统案例 青海联通海南州高山基站的建议,2018/9/7,致远简介,ISO体系证书,质量管理体系和环境管理体系,2018/9/7,专利证书,致远始终将技术作为公司发展的关键动力,2018/9/7,2018/9/7,9,高新技术企业,检测报告

2、,创新型企业,我公司专家主持编写国标GB/T 19115.1 和国标GB 19115.2,GB/T 19115.12003离网型户用风光互补发电系统 第1部分 技术条件 GB/T 19115.22003离网型户用风光互补发电系统 第2部分 试验方法 国家电网公司物资采购标准（电源系统卷 风力发电装置册） 风力发电装置通用技术规范（编号：1102013-0000-00） 国家电网公司物资采购标准（电源系统卷 风力发电装置册） 风力发电装置专用技术规范（编号：1102013-0000-01）,国家西部“送电下乡”和“光明工程”,2018/9/7,10,1) 世界银行技术进步项目智能型低成本正弦波输

3、出的控制系统与逆变一体化逆变电源。 2) 国家科技部中国中西部新能源行动计划项目风力发电直接提水型风光互补发电综合应用系统示范项目（系统为20KW风机和2KWp光伏互补系统）。 3) 内蒙古科技厅风力发电直接提水型风光互补发电综合应用示范项目（风力发电机功率20KW）。 4)上海市闵行科委基于GPRS/GSM的高效绿色通信电源技术先进性：国内领先，国际先进中科院上海科技查新咨询中心，报告编号20093608 5) 100kW永磁直驱风力发电机组及监控系统 技术先进性：国内领先，国际先进 中科院上海科技查新咨询中心，报告编号200921C0701737 6) 亚洲开发银行解决亚洲贫困地区无电村落

4、供电项目尼泊尔首套试验。,参与科研项目,2018/9/7,11,100kW,50kW,30kW,10kW,5kW,2kW,1kW,300W,2018/9/7,12,致远可以为客户提供不同功率等级的风电解决方案和风光互补解决方案,产品系列全，种类多，适应面广,2018/9/7,13,通信基站风光互补供电系统,专为通信基站开发的控制器,直接输出直流24V/48V 适合于无市电或四类市电,高海拔、高严寒、沙漠、海岛等地区 风、光、柴、燃、四类市电互补无缝切换 实现系统的远程实时监控,2018/9/7,14,户用风/光互补独立供电系统,应用领域：家庭供电，景区景观等 风力发电机具有自动侧偏、风叶失速、

5、电磁制动等多重保护，安全可靠 具有蓄电池智能管理，延长蓄电池使用寿命 系统配置灵活，可根据应用状况配置相关设备 对于不同供电方式及要求，可优化配置不同容量的风力发电机和光伏组件,2018/9/7,15,2018/9/7,16,风光互补海岛、乡村集中供电系统（离网系统）,我国有海岸线长18400公里，散布着6500多个海岛，其中有人居住的大约2000个。这些海岛大多数远离海岸线，传统电网无法延伸到这些海岛。同时，这些海岛上的用电负载非常小，敷设海底电缆的代价过大。,2018/9/7,17,风光互补军队边防供电系统（离网系统）,长期以来，官兵依靠柴油发电来满足部队的用电需求。有些小岛完全出于无电状

6、态。利用风能或风光互补系统为海岛驻军供电在技术上是完全可行的。,2018/9/7,18,油田抽油供电系统,2018/9/7,19,不需要对原有供电系统做任何改变 改善电网的功率因数，对电网无冲击 安装在地域上不适合大风机的安装，风力资源好的地区，提高风能利用率 电网末端接入，分布式供电，减小能源依赖和传输损耗，提高能源自给 是建设智能电网的最佳方案 实现多台风力发电机组系统的远程实时监控,易运输、易安装，对安装地形和设备要求低 风力发电机组具备多重保护 安装在地域上不适合大风机，风力资源好的地区，提高风能利用率 电网末端接入，分布式供电，减小能源依赖和传输损耗，提高能源自给 实现多台风力发电机

7、组系统的远程实时监控,智能电网分布式发电(并网发电),2018/9/7,20,风力发电海水淡化,风力发电提水,致远始终将通信行业作为重点发展方向 连续4年中标中移动集采,致远也在不断拓展在电信、联通的业务。致远非常荣幸有机会能够为青海联通提供致远的新能源供电系统解决方案。,各领域专家对于致远通信基站产品的肯定,新能源在基站应用的现状,新能源为基站供电系统提供了另一种选择无电地区解决供电供电不稳定地区提高供电质量节能减排,2018/9/7,以太阳能为主，风能应用及风光互补应用日趋成熟太阳能供电系统 在新能源应用中占多数，认可度高，长期使用过程中积累了相对成熟的应用经验风能供电系统 应用较太阳能少

8、，因技术方案、产品性能质量、选址等多方面原因，认可度不如太阳能高风光互补供电系统 基于太阳能和风能的自然互补特性以及基站连续供电特点，风光互补将逐渐成为应用趋势,2018/9/7,2018/9/7,太阳能供电系统的技术路线,技术上主要可分为两类蓄电池稳压型：依赖蓄电池稳压，具体实现主要有子阵投撤型和PWM型，太阳能输出电压由蓄电池电压限定直流变换稳压型：不依赖蓄电池稳压，太阳能电池输出电压不由蓄电池电压限定，具体实现主要有升压型、降压型和升降压型,2018/9/7,蓄电池稳压型：太阳能电池与蓄电池直接耦合,2018/9/7,区别：限流时采取的不同限流方式 子阵投撤根据电流需要确定投入或撤出子阵

9、数量 PWM根据电流需要确定太阳能电池投入和撤出的时间 实质：太阳能电池输出电压由蓄电池电压确定，即太阳能电池的工作点由蓄电池电压唯一确定。,2018/9/7,直流变换稳压型：太阳能电池和蓄电池之间构造电压变换模块耦合,2018/9/7,太阳能电池输出电压与蓄电池电压实现了解耦，太阳能电池输出电压不由蓄电池电压确定，其工作点可根据需要确定。 无需限流时：自动搜索最大功率工作点，太阳能电池输出最大功率 限流时：调整工作点，使输出电流满足限流需要，太阳能电池工作点偏离最大功率点,2018/9/7,蓄电池稳压型和直流变换稳压型的本质区别为： 工况点：对太阳能电池而言，蓄电池稳压型的工况点由蓄电池电压

10、唯一确定，而直流变换稳压型的工况点可根据需要确定。 最大功率：对蓄电池稳压型，太阳能电池的最大功率工况只能在某个辐射条件下得到，而直流变换稳压型可在大范围辐射条件下实现最大功率输出，可实现MPPT范围与控制器输入电压范围有关。,2018/9/7,蓄电池稳压型：在某一辐射功率条件下达到最大效率 直流变换稳压型：在MPPT工作电压范围内达到最大效率实际效率对比取决于多个因素，如太阳能电池的功率特性、蓄电池稳压型的最佳设计工况、太阳能能量分布等。,2018/9/7,蓄电池稳压型和直流变换稳压型理论效率对比,风能供电系统的技术路线,风力发电经过几十年的发展，虽然早期应用过程中出现过一些问题，但是随着风

11、光互补供电系统的推广，技术也日趋成熟，在基站供电系统的应用也日趋广泛。与太阳能供电系统相对标准化不同，风力发电机组及其控制器存在诸多选择，主要技术特征有：额定功率额定风速环境类别安装型式控制方式,2018/9/7,1kW风机16台,选择合适的额定功率,5kW风机2台,制约因素 1. 占地面积：需保持810倍风轮半径安装距离以减少尾流影响， 数量多时占地面积大，征地难 2. 运输：运输条件差，人力搬运 3. 安装：安装条件差，缺乏设备 负载：一般配置容量在10kW左右 合适的单机容量 以23台的装机规模，2kW和5kW风机较为合适，特别是5kW风机能够满足大多数基站应用需求，同时考虑征地、运输、

12、搬运、安装以及成本等制约因素。 当然，单机容量的优化选择最终受多重因素制约，需因地制宜权衡考虑。,2018/9/7,1. 我国风资源状况：大多数可利用风资源在6m/s以下，全国40%左右的地方年平均风3m/s4.5m/s 2. 通信基站供电特点：供电连续性，较低风速下能提供足够功率 3. 低风速时间占70%：保证最长发电时间,风速4到9米/秒的时间占70%96%的时间风速低于9米/秒,2018/9/7,选择合适的额定风速,额定风速低，风资源利用最大化 相同装机容量、工况、时间，发电量多 额定功率与额定风速对照评价！,5kW_额定风速10m/s,合适的额定风速,2018/9/7,某品牌风力发电机

13、额定风速高,2kW_额定风速9m/s,选择合适的环境类别,叶片防沙处理,2018/9/7,斜拉索 安装方便、成本低，但维护量大（斜拉索易松）,2018/9/7,独杆 美观、占地小，但成本高且需吊装设备,选择合适的塔架,斜拉杆 成本、占地、安装等制约因素的折衷,原则：安全、占地小易于安装、经济和风能利用的最佳,2018/9/7,基站院内墙角安装,与太阳能供电系统类似，风能供电系统也同样存在最大功率概念，控制器在技术上也可以分为两类：蓄电池稳压型：依赖蓄电池稳压，风力发电机组输出电压由蓄电池电压限定直流变换稳压型：不依赖蓄电池稳压，风力发电机组输出电压不由蓄电池电压限定,选择合适的控制器,1. 原

14、理简单、成本低 2. 依赖蓄电池稳压，无法调整风机输出电压进行最佳功率曲线跟踪 3. 输入电压低输入电流大，线缆选择不经济4. 低风速时风机输出电压小于蓄电池电压而无法有效充电,蓄电池稳压型风能控制器,2018/9/7,原理相对复杂，成本较高 调整风机输出电压进行最佳功率曲线跟踪，提高风能利用效率 输入电压高输入电流较小，线缆选择经济 4. 低风速时依然可以高效利用风能,直流变换稳压型风能控制器,2018/9/7,蓄电池稳压型和直流变换稳压型风能控制器理论效率对比,2018/9/7,2018/9/7,蓄电池稳压型：在某一风速条件下达到最佳效率 最佳功率跟踪型：在最佳功率跟踪范围内达到最佳效率

15、效率影响因素：取决于多个因素，如风轮气动特性、发电机功率特性、蓄电池稳压型的最佳设计工况、风能能量分布等。事实上，上图所示的发电机功率特性和风轮气动特性都专门针对蓄电池负载特性进行了优化。,风轮气动特性优化,风光互补供电系统在基站中的应用,太阳能供电系统认可度高，有相对成熟的应用经验 待解决问题：蓄电池组寿命/系统成本/占地面积蓄电池组寿命：太阳能供电系统昼夜对蓄电池组进行一次深度的充放电循环。放电深度和充放电循环次数是影响蓄电池组寿命的主要因素。受其它因素影响，实际循环次数小于设计次数。,2018/9/7,2018/9/7,在太阳能供电系统中，为保证供电的连续和可靠，往往采用增加太阳能容量和

16、蓄电池组容量配置的方式。但是，单一能源供电的不连续性始终无法有效克服，或者付出的代价较大。在部分基站，虽然太阳能容量配置较大，但是因为连续阴雨或雾霾，供电仍然不可靠，掉站的几率仍然较高。,风光互补在基站应用的必要性,可靠性：风光互补，提高基站供电的连续性、稳定性和可靠性 合理性：一定程度减少蓄电池组放电深度和深度充放电循环次数，延长使用寿命 适用性：基站一般建于空旷区域或相对制高点，风资源相对丰富，适合使用风能,2018/9/7,以浙江舟山电信大渔山基站为例，从以下三个方面介绍风光互补特性。 季节互补特性 天气互补特性 一天互补特性 月份运行情况,风光资源季节互补特性,充分表明了风光资源季节互补特性,光伏组件1月份发电量比7月份发电量少100度电； 风力发电机组1月份发电量比7月份发电量多540度电。,风光资源季节互补特性,冬季风资源好，光资源差,风光资源季节互补特性,夏季风资源差，光资源好,风光资源天气互补特性,同一季节，风光互补的天气情况,