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1、21 世纪素材资源平台 中国最大素材资料平台 160984104利用风力资源造福湖区渔民1引言洪湖市滨湖办事处船头嘴村（包括洪湖八一水上希望小学）和螺山镇新捕捞村的渔民，长年生活在水泥船上，以船为家。两村共有渔户 533 户，总人口1606 人。他们远离湖岸，远离常规电网，受地理条件限制，渔民至今未能用上常规电源，只能用煤油蜡烛照明。项目实施前，两村只有 92 户渔民采用小型风力发电机供电，仅占总户数的 远远不能满足渔民的生活和生产用电的需求。根据专家调查分析，洪湖湖区有较丰富的风力资源和太阳能资源，适合小型风力发电机和小型太阳能光电系统的应用。示范项目的建设目标，就是要开发和利用湖区较为丰富
2、的风力资源、 太阳能资源，推广应用小型风力发电系统和风光互补发电系统发电；探索有效的技术和管理模式，解决湖上渔民和水上小学用电难的问题；加强与外界通信联系，改善教育条件，进一步提高广大渔民的生活水平，建设新型的湖区渔民生活用能模式。洪湖市示范点工程建设项目的实施，使两个项目村的有电户从 高到 现在两个村已有 312 户渔民安装了小型风力发电系统（其中 32 户为风光互补发电系统） ，由于有了较充足的电力照明，渔民的业余文化生活变得丰富多彩，社会更加和谐。项目实施后，洪湖八一水上学校的照明终于得到了解决，师生的教学、生活条件都有了很大改善。该项目良好的能源、环境和社会效益日益显现出来，也产生了一
3、定的经济效益。对项目户、示范村致富奔小康和全面、协调、持续发展具有显著的推动作用，对周边地区产生了长期而深远的影响，也为洪湖旅游观光增添了一道靓丽的风景线。2风力资源与设备安装21 世纪素材资源平台 中国最大素材资料平台 湖的风力资源洪湖市农村能源办公室于 2004 年 7 月 5 日至 9 月 30 日，对洪湖市湖区的风力资源进行了设点初测。初测的结果为：实测 79 天，s 以上的有风小时数为 1407 小时。合计风速为 s，月平均风速为 s，s， 极大风速 s；325m/s 有效风速小时数为 951 小时，占实测小时数的 525m/s 有效风速小时数为 505 小时，占实测小时数的 推算年
4、发电有效小时数为 5832 小时，风能密度为 250300W/2005 年 3 月 4 日至 2006 年 6 月 4 日，测风点改设在船头嘴村水上渔寨船上，正式系统测风 15 个月，实测了 10980 小时，从测风数据可以看出，2005年的 3、4、5、7、8、9 月，2006 年的 1、3 月平均风速在 4m/s 以上；2005 年6 月、10 月和 2006 年的 2 月风速要小一些，月平均风速在 4m/s 以下。2005 年3 月至 2006 年 2 月全年的平均风速是 s。最大风速为 s，主导风向为东南风和南风，风能密度为 250300W/25m/s 有效风能利用小时数超过 6000
5、 小时/年。上述风力资源为小型风力机在洪湖湖区的应用提供了足够的自然条件。型风力机在湖区的安装小型风力机在陆地上的应用已经非常成功，全国已经累计安装了 25 万台。但小型风力机在湖区应用所遇到的主要问题是如何安装，在陆地上做地基比较方便，在船上是不行的。在船上只能因地制宜，采用创新的安装方法。在项目实行中我们采用了利用船体主柱和棚梁为固定体，附以三角斜支撑的安装方式解决了小型风力机在船上的安装问题（具体结构见下图） 。3础户：300 瓦小型风力发电机系统21 世纪素材资源平台 中国最大素材资料平台 160984104该模式采用 300W 风力发电系统。该系统是由 1 台 300W 的风力发电机
6、组，2 块 200蓄电池和 1 台 300W 控制/逆变器（含泄荷器）组成的户用风力发电系统。可解决渔民照明、看彩电、机（高频）充电和手机充电等生活用电。 表 1300W 风力发电机组主要性能技术参数 制造厂家 广州红鹰新能源科技公司 型 号 额定功率（W） 300 8m/s 时的输出功率（W） 300 额定风速（m/s） 8 风轮直径（m） 片材料 铝合金 叶片数（只） 3 调速方式 失速 工作风速范围（m/s） 325 切入风速（m/s） 3 输出额定电压（V） 大功率（W） 500 发电机型式 交流永磁三相 发电机额定转速（r/400 风能利用系数 电机效率 音（68 塔架上部质量（80
7、 塔高(风轮中心到水面的距离)(m) 8 塔杆直径（1/2 英寸） 21 世纪素材资源平台 中国最大素材资料平台 160984104（1）系统在湖区新农村建设中的作用、地位和效果该模式基本上属于成熟技术的推广应用，系统故障较少， 逆变器损坏率仅为 6%。目前，项目户安装的风力机都在运行发电，80%以上用户的风力机使用正常，对项目感到满意。总的评价还是比以前安装的其它风力机性能好，发电量大，能够满足用电需求。该系统在湖区新农村建设中发挥主要作用，处于重要地位，是今后在湖区主要推广应用的模式和技术。（2）系统应用前后的对比情况1) 该系统应用前，项目户大部分没有电力照明，采用蜡烛和煤油灯照明，生活
8、很不方便，文化生活贫乏枯燥。少数项目户安装了 150W 的小型风力发电机，由于发电量小，只能解决照明和看黑白电视问题。该 300W 系统应用后，发电量充足，基础项目户都使用了彩电和 上照明充足，学生晚上学习有了保证，渔民晚间看电视，业余文化生活比以前丰富多了。2) 该系统应用前，渔民船内线路连接不规范，室内环境较混乱。系统应用后，对线路统一进行了改造，使线路安全规范、室内环境变得整洁有序，体现了新农村新风貌。3) 系统应用前，旧风力机风轮叶片下端离船顶棚距离不到 ，渔民在顶棚活动时，不够安全。系统应用后，新风力机风轮叶片下端离船顶棚距离达到 ，渔民伸手也不会碰到叶片，十分安全。范户：400 瓦
9、风光互补发电系统该项目采用小型风光互补发电系统。 本风光互补发电系统由 1 台 300W 风力发电机组和 100阳电池组件， 2 只 2002V 蓄电池和 1 台 500W 控制21 世纪素材资源平台 中国最大素材资料平台 160984104/逆变器（含泄荷器）组成。该系统可解决渔民看彩电、明和使用电冰柜、风扇、洗衣机以及手机、座机（高频）充电等生活用电。 该系统所采用的300W 风力发电机与基础户的相同，其主要性能参数请见表 1，100阳能光电板的性能参数请见表 2。 表 2洪湖项目示范型用户太阳能光电板的主要性能参数 参数 单位 典型值 输出峰值功率 100 开路电压 42 最佳工作电压
10、24 短路电流 佳工作电流 件效率 % 形尺寸 约 146074042 重量 10 工作温度范围 4085 （1）系统在湖区新农村建设中的作用、地位和效果 该系统可解决渔民看彩电、明和使用电冰柜、风扇、洗衣机以及手机、座机（高频）充电等生活用电。与单独使用风力发电机的系统相比较，不但增加了发电量，而且大大提高了供电稳定性，即使无有效风速，但有光照时，系统仍能保持一定供电能力，并且对蓄电池起到保护作用，延长其使用寿命。 该系统的应用使湖区渔民的生活水平又提高一步，代表了今后的发展方向，起到了很好的示范作用。 目前，示范项目户安装的风力机都在运行发电，0%以上用户的风光互补发电系统使用正常，渔民对
11、该项技术和模式感到非常满意，总的评价是比纯风力发电系统性能更好，发电量更大，能够满足全天的用电需求。现在示范项目户不仅配置了彩电和 使用上了洗衣机和电冰箱，不但学生晚上学习有了保证，渔民白天、晚上都可以看电视，晚上照明充足，业余文21 世纪素材资源平台 中国最大素材资料平台 160984104化生活比以前丰富多了。示范项目户中有户使用了电冰箱。因此，有些基础项目户也要求安装光电板进一步提高系统的功能，以便过上更加文明的现代化生活。（2）系统应用前后的对比情况该系统应用前，洪湖湖区还没有应用过任何风光互补发电系统或太阳能光电板发电系统。该系统的应用在洪湖湖区是一个新生事物，影响力非常大。它使渔民
12、开阔了眼界，看到可再生能源综合利用的成功范例，也看到了湖区未来能源的多样化和多彩生活的美好前景。该系统应用后，使电冰箱、洗衣机等家用电器进入湖区成为现实，这在以前是不可想象的。其它变化与基础型用户基本相同。 益学校：3000 瓦风光互补发电系统该系统由 1 台荷兰 5力发电机组、1000产太阳电池组件，20 只2002V 蓄电池组成的蓄电池组和 1 台 5制/逆变器组成（性能参数见表 3） 。 表 3荷兰 5000W 风力发电机组主要性能技术参数 制造厂家 荷兰 能公司 型号 000) 额定功率（W） 5000 8m/s 时的输出功率(W) 2000 额定风速（m/s） 14 风轮直径（m）
13、5 叶片材料 环氧 (树脂) 强化玻璃钢 叶片数（只） 3 调速方式 风轮侧偏 21 世纪素材资源平台 中国最大素材资料平台 160984104工作风速范围（m/s） 325 切入风速（m/s） 3 输出额定电压（V） 大功率（W） 5000 发电机型式 交流永磁三相 发电机额定转速（r/ 风能利用系数 电机效率 音（68 塔架上部质量（200 塔高(风轮中心到水面的距离)(m) 12 塔杆直径（ 英寸) 1000W 太阳能光电池是由 20 块 53 W 的光电板按 10 个串联一组，然后两组并联起来，接入控制器接口。53W 太阳能电池组件的性能参数如表 4 所示。 表 453阳电池组件技术参
14、数 参数 单位 数值 输出峰值功率 53 开路电压 佳工作电压 路电流 佳工作电流 件效率 % 形尺寸 约 97244228 质量 5 工作温度范围 4085 21 世纪素材资源平台 中国最大素材资料平台 160984104（1）系统在湖区新农村建设中的作用、地位和效果利用该系统， 洪湖八一水上希望学校的师生可使用彩电、 箱、医用冰柜、洗衣机、饮水机、小型水泵、太阳能热水器供水系统、电饭锅等；可进行远程教育；可实现供电自动化管理。（2）系统应用前后的情况对比项目实施后大大改善了该校师生的学习条件和生活条件， 充分满足了其用电需求。对提高该校的教学水平和教学质量均有较大的帮助和促进作用，特别是远程和电化教学设备的配置，沟通了水上小学和外界的联系，有益于学生素质和教学质量的提高。逐步缩小湖面与岸上小学之间差距。4结论示范点项目实施后
