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1、本文由 0086117 贡献ppt 文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。AAB 国际 AAB 国际综合节能培训内容1. 可再生能源2. 电气节能1.1 能源概况能源是经济和社会发展的重要物质基础。 自工业革命以来 全球煤炭、 石油、 天然气等化 石能源资源消耗迅速，生态 环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展受到严重威胁。可再生 能源包括水能、生物质能、风能、太阳 能、地热能和海洋 能等，资源潜力大，环境污染低，可永续利用，是有利于人与自然和谐发展的重要能源。上世纪 70 年代以来，可持 续发展思想逐步成为国际
2、社会共识，可再生能 源开发利用 受到世界各国高度重视，各国将开发利用可再生能源作为能源战略的重要组成部分， 提出了明确的可再生能源发展 目标， 制定了鼓励可再生能源发展的法律和政策， 可再 生 能源得到迅速发展。1.2 中国太阳能风能概况中国除了水能的可开发装机容量和年发电量均居世界首位之外， 太阳能、 风能和生物质能等各种可再生能源资源也 都非常丰富。中国太阳能较丰富的区域占国土面积的2 3 以上，年辐射量超过 6000MJ/怦，每年地表吸收的太阳能大约相当于1.7万亿tce的能量；风能资源量约为32亿kW,初步估算可开发利用的风能资源约10亿kW按德国、西班牙，丹麦等风电发展迅速的国家的经
3、验进行类比分 析，中国可供开发的风能资源量可能超过 30 亿 kW。1.3 太阳能发电系统介绍太阳能发电原理： 太阳能发电的主要原理是根据光生伏打效应 ,有太阳能组件发出直 流电,如为并网系 统则通过并网逆变器直接将电能并入电网 ；如为离网系统则通过太阳能 控制器给蓄 电池及负载充放电。光生伏打效应 一束光照在半导体上和照在金属或绝缘体上效果 截然不同。由于金属中自由电子如此之 多,以致 光引起的导电性能的变化完全可忽略。绝缘体在 很高温度下仍未能激发出更多的 电子参加导电。 而导电性能介于金属和绝缘体之间的半导体对体 内电子的束缚力远小于绝 缘体,可见光的光子能 量就可以把它从束缚激发到自由
4、导电状态,这就 是半导体的光电效 应。当半导体内局部区域存在 电场时,光生载流子将会积累,和没有电场时有 很大区别, 电场的两侧由于电荷积累将产生光电 电压,这就是光生伏特效应, 简称光伏效应。1.3 太阳能发电系统介绍太阳能发电系统分类： 一、离网型太阳能发电系统 离网型太阳能发电系统根据输出电力类型分类：1 、直流太阳能发电系统 2 、交流太阳能发电系统 3 、交直流太阳能发电系统二、并网型太阳能发电系统1.3.1 离网型太阳能发电系统离网型太阳能发电系统 由太阳能组件（太阳 能电池或太阳能电池 板）、太阳能控制器 、蓄电池（组）组成 。如输出电源为交流 220V或110V,还需配 置逆变
5、器。太阳能组件要将太阳向外辐射的大量光能转变成电能， 就需要采用能量转换装置 。太阳能电池实际 上就是一种把光能变成电能的能量转换器，这种电 池是利用“光生伏打效应”原理制成的。 单个太阳能电池不能直接作 为电源使用。 实际应用中都是将几片或几十片单个的太阳能电池 串联 或并联起来，组成太阳能电池方阵， 便可以获得相当大的电能。 ? 太阳能电池分类 ? 按 制造材料分 1. 薄膜电池 2. 晶体硅电池 ? 非晶硅电池（近两年兴起，技术不太成熟，发电效 率低在建筑领域具 有优势） ? 晶体电池（技术成熟，发电效率较高） ? 单晶硅（较多晶硅 发电效率稍高） ? 多晶硅太阳能电池太阳能充放电控制器
6、太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态 ，并对蓄电池起到过充电保护、 过放电 保护的作 用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备 温度补偿的功能。其他附加功能 如光控开关、时 控开关都应当是控制器的可选项。 ? 光伏发电系统中使用的控制器类型很 多，如 2 点式 控制器，多路顺序控制器、智能控制器、最大功 率跟踪充电控制器等，我国 目前使用的大都是简 单设计的控制器， 智能型控制器仅用于通信系统 和较大型的光伏电站。太阳能控制器分类小功率太阳能路灯用控制器具有光控和时控功能，一般功率比较小充 放 电 管 对 理 功 电 能 池 的 蓄 具 有均通信监控专用太阳能发电控制器具有通信 控制功
7、能，功率较具有 MPPT太阳能电功率用控制器，功率太阳能控制器蓄电池（组）蓄电池组是离网型新能源供电系统不可缺 少的重要部件。蓄电池组将光伏电池方阵 发 出的直流电贮能起来供负载使用。在新 能源供电系统中，蓄电池处于浮充放电状 态。白天 光伏电池方阵给负载供电， 同时 给蓄电池充电， 晚上或阴雨天负载用电全 部由蓄电池供给。蓄电池分类免维护铅酸蓄电池 （比较 常用价格便宜， 一般用在 对温度要求不高的场合） ? 胶体电 池，低温充放电性 能良好（价格较高， 一般 用在环境温度较低的场合 ）逆变器离网型逆变器1 、修正波逆变器 价格便宜，适用于一般的阻性负载2 2、正弦波逆变器 价格较高，适用于
8、对电源质量要求较高，尤其通信用电源场 合并网逆变器 逆变器原理 逆变器又称逆变电源，是一种电源转换装 置，主要功能是将蓄电池的直流电逆变成 交 流电。通过全桥电路，一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等，得到与 照明负载频率、额定电压等相匹配的正弦 交流电供系统终端用户使用。有了逆变器 ，就可使用直流蓄 电池为电器提供交流电 。修正波正弦波太阳能发电系统设计方法在太阳能发电系统设计前首先需要明确以下几个问题 1 、 太阳能发电系统在哪里使用？ 该地日光辐射情况如何？ 2 、 系统的负载功率多大，每天工作多少小时？ 3 、 系统的输出 电压是多少，直流还是交流？ 4 、 如遇到没有日光照射
9、的阴雨天气，系统需连续供电多少 天？太阳能发电系统设计举例1. 地理位置：安康国土幅员在北纬 31 4233 49、东 经108 01110 01之间气象数据 陕西南部各地区的气象数 据 1 （ 温度及平面有效日 照） 太阳能发电系统设计举例2. 系统的负载功率太阳能发电系统设计举例3. 系统的输出电压是多少， 直流还是交流 因负载为直流供电， 所以系统需设计成直流系 统（如有交流 负载需根据负载配置逆变器） 4. 如遇到没有日光照射的阴雨天气，系统需连 续供电多少？ 根据客户要求为 7 个连续阴雨天系统设计计算以上表中负载为例， 负载工作电压为 24V直流，平均为功率为44W,每天工作24h
10、 ,最长 连续阴雨天为7天，两最长连续阴雨天最短间隔天数为15天，光伏电池组件采 YM17024S型高效率单晶硅光伏电池组件，组件标准功率为170Wp工作电压 35V,工作电流4.86A 。45度斜面其平均日照为 3.75 小时，以下计算光伏方阵功率及蓄电池容量。蓄电池组容量的计算 蓄电池的容量对保证连续供电是很重要的。在一年内，方阵发电量各月份有很大差别。方阵的发电量在不能满足用电需要的月份， 要靠蓄电池的电能给以补足； 在超过用 电需要的 月份， 是靠蓄电池将多余的电能储存起来。 所以方阵发电量的不足和过剩值 ，是确定蓄电池 容量的依据之一。 同样， 连续阴雨天期间的负载用电也必须从蓄电池
11、 取得。 所以， 这期间的 耗电量也是确定蓄电池容量的因素之一。因此，蓄电池的容量 BC计算公式为：（1）蓄电池容量 Be Bc=AX QLX NLX To/DOD=1.1 X 44AhX 7dX 1.1/0.75 =497Ah 式中：A 为安全系数， 取1.11.4之间；QL为负载日平均耗电量，为工作电流乘以日工作小时数；NL为最长连续阴雨天数；TO为温度修正系数，一般在 0C以上取1 , - 10C以上取1.1，- 10C以下取 1.2 ; DOD为蓄电池放电深度， 一般铅酸蓄电池取 0.70.8，碱性镍镉蓄电池取 0.85 。系统设计计算光伏电池方阵设计 （1）光伏电池组件串联数 NS
12、将光伏电池组件按一定数目串联起来， 就可获得所需要的 工作电压，但是，光伏电池组件的串联数必须适当，光伏电池组件公称电压要与蓄电池组的公称电压相匹配。计算方法如下： NS=US/UM =24V/24V =1 式中： US为系统直流工作电压；UM为单块光伏电池组件公称电压。系统设计计算(2)光伏电池组件并联数 NP要计算出光伏电池组件并联数NP,要按照以下步骤来计算。标准 240Wp光伏电池组件日发电量 Qp Qp=loc X HX CzAh(4) =4.86A X 3.75h X 0.9 =16.4Ah 式中：Ioc为光伏电池组件最佳工作电流；H为太阳能平均日照小时数(4.3小时)；Cz为修正
13、系数，主要为组合、衰减、灰尘、充电效率等的损失，一般取0.9。 两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数Nw此数据为本设计之独特之处，主要考虑要在此段时间内将亏损的蓄电池 电量补充起来，需补充的蓄电池容量Bcb为：Bcb=A X QLX NLAh =1.1 X 44AhX 7d=338.8Ah 光伏电池组件并联数 Np 的计算方法为： Np=(BcbNwX QL) / (QpX Nw) =(338.8Ah+15dX44Ah) /(16.4 X15d) =4.06 式中： Bcb 为蓄电池在连续 7天阴雨天后需补 充的容量； Nw 为两组连续阴雨天之间的最短间隔天数，是蓄电池亏电后恢复时间，这里取
14、15天；QL为负载每天的耗电量。QP为170W光伏电池组件在安康市地区上每天发电量。式中的表达意为：并联的太阳能电池组组数，在两组连续阴雨天之间的最短间隔天数内所发电 量，不仅供负载使用， 还 需补足蓄电池在最长连续阴雨天内所亏损电量。系统设计计算(3) 光伏电池方阵的功率计算 根据光伏电池组件的串并联数， 即可得出所需光伏电池方 阵的功率 P： P=Po X NsX Np Wp=170WX 1 X 4.06 =690.2Wp式中：Po为光伏电池组件的额定 功率， 这里是采用170Wp光伏电池组件。(4)计算结果 计算结果：该负载需光伏电池方 阵功率为 690.2Wp 以上，蓄电池容量为 49
15、7Ah。 设备选定：光伏电池方阵功率选用 680Wp (170Wp 4块)，蓄电池组 采用2V、500AhX 12块串联。太阳能发电系统示意图太阳能发电系统1.4 风力发电系统风力发电原理： 风力发电机， 是一种把风能转变为机械能， 再转变为电能的机电设备 ， 利用风力发电， 向蓄电池充电储存电能， 还可以把储存的电能通过 逆变器转变为 220V/50HZ 的交流电源， 风力发电不需燃料， 无污染。 它普遍适用于风能条件好，远离电网或电网不正常的地区，供给照明 、电视机、探照灯、放像、通讯设备和电动工具等。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转， 再透过增速机将旋转 的速度提升， 来促使发电机发电。 依据 目前的风车技术， 大约是每秒 三公尺的微风速度 (微风的程度) ，便可以开始发电。 风力发 电正在世界上形成一股热潮，为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。风力发电系统分类独立型风力发电系统并网型风力发电系统 风力发电系统构成 风力发电系统主要由以下几部分构成 一、机械部分：发电机、风叶、轮毂、尾舵杆、尾舵、导流 罩、支架； 二、电气部分： 控制器、逆变器、蓄电池、配电箱、泄荷器 、辅件； 三、基础部分：基础预埋件、基础法 兰盘、铰链、水泥、沙 石等风力发电机构成? ? ?
