小型风光互补系统设计方案

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1、小型风光互补系统设计方案小型风光互补供电系统是由小型风力发电机组、太 阳能光伏电池组、蓄电池、控制一逆变器等组成（见图4 2） 根据不同地区的风能、太阳能资源及不同的用电需求，用户 可配置不同的供电模式。小型风光互补供电系统的控制一逆 变器上设置了风力机和太阳能光电板两个输入接口，风力发 电机和太阳能光伏电池发出的电，通过充电控制器向蓄电池 组充电，然后将从蓄电池出来的直流电通过逆变器转换为适 合通用电器的220伏、50赫兹交流电。小型风光互补供电系 统的优点是可以同时利用当地的风力资源和太阳能资源，起 到多能互补的作用。H巾育册札图4-2小补发也系扯小厲厠目前，小型风光互补供电系统中风电与光

2、电的匹配比例一般为 3：1左右。例如： 300 瓦的风力发电机可以配用 100 瓦的光电板； 500 瓦的风力发电机可以配用 150200 瓦 的光电板；1千瓦的风力发电机可配用300350瓦的光电板。洪湖地区 32 户渔民应用了 400 瓦的风光互补发电系统，供 电更加充足，取得了成功的经验。二、微水能综合利用 微水能综合利用技术是指利用微型水利资源的动能 作功的技术，包括微型水力发电 （简称微水电 ） 、水轮泵、水 碾、水磨等多种以水流为动力的工作技术。由于有了水电之 后，其他各种水力机械都可以用电动机械代替，并且更加方 便，所以其他水力机械的应用逐步减少。因此，现在的微水 能利用一般只讨

3、论微型水力发电技术的利用。（ 一 ） 概述1 微水电的定义微型水力发电简称微水电，是指将小溪、小河水 （ 即 微水能资源 ） 的位能转换成符合民用电要求的电能设施和设 备组成的系统。其工作原理和小水电基本相同，但装机容量 较小。目前，世界各国对微水电的装机容量规定不一，总的 格局是工业发达的国家趋于大。英国规定微水电的最大装机 容量为 l 000 千瓦，其次是美国和法国规定微水电的最大装 机容量为 500 千瓦，我国现行标准规定微水电的最大装机容 量为 100 千瓦。微水电系统主要由蓄水引水建筑、微水电站和供电 系统三部分组成。蓄水引水建筑包括水坝、取水口、引水渠等；微水 电站包括机房、微型水

4、力发电机组、配电装置、压力前池、 拦污排污设施、引水管道、机组尾水排放渠道等；供电系统 主要由变电设备、输电线路、线路安全保护装置构成。其中 核心的是微型水力发电机组，它主要由水轮机、发电机、控 制器 ( 或调速器 ) 三大部件组成。由此可见，微水电是集水利、水工、机械、电机、 控制、输电、土建等多项技术为一体的系统工程，不仅技术 复杂、工作条件艰苦，而且工程质量和操作规程涉及人身安 全。2 分类(1) 单户型微水电技术。单户型微水电设备的功率 小，一般都是整装机组。单户型微水电只供单家独户的用户 使用，所需要的投入资金、工程量等也很小，可以由农户自 投、自建、自管、自用。单户型微水电站建设包

5、括土建、设 备安装和电力输送等内容。单户型微水电配置的发电机一般 为永磁发电机，它具有结构简单、运行可靠、效率高、少维 护或免维护、使用方便等优点。单户型微水电站需要配备自 动稳压和稳频的电子调控器，供电距离不应超过 1 千米。单户型机组的发电量分为： 100、200、300、 500、800 瓦，1、2、5 千瓦等单户型水电站所需要的水流量为40 140 立方米时，落差为 240 米。一般在小溪小河上选择自然形成的较 高落差进行建造。(2) 村级联网型微水电技术。村级联网型微水电其设备以整装机组为主，发电可以供一个自然村(10100户)使用，建设安装应在专业技术人员的指导下进行。机组配有自

6、动稳压和稳频的电子调控器或调速器，可多台机组联网供 电，操作使用方便。供电范围原则上应在2 千米之内，最多不应超过 5 千米。村级联网型微水电设备发电量为530 千瓦。电站需要的水资源流量为 100500 立方米时，落差 560 米。 需要建造或借用水工建筑才能满足其水资源要求。(3) 乡级并网型微水电技术。乡级并网型微水电的装 机容量为 30100 千瓦，采用并网供电，可以对处于电网末 端山乡电网进行电力就近补充，提高山乡电网的供电质量和 运行效率。发电设备以整装机组为主，需要安装并网变电设 备。电站建设应进行正规勘测和设计，工程要在专业技术人 员的管理指导下进行。并网型微水电站向电网卖电，

7、再由电网向用户供电， 克服了微水电独立供电枯水期五电可供，发出的电无法全部 利用，发电户自己收费的高人力成本及无法避免纠纷等离网 运行三大固有障碍，可以逐步成为山区农民致富的低风险投 资项目之一。乡级并网型微水电站需要的水资源流量为10010000立方米/时，落差5120米。往往需要借用小一或小二 型水库或较大的灌溉水渠蓄调水量，才能保证年发电时间， 取得较好的经济效益。3 应用成效(1) 经济效益。微水电的直接经济效益来源于卖电收 入。目前微水电的供电和卖电方式有三种：一是自发自用， 节省自家电费开支。二是直接向用户供电，发电户上门向用 电户收费。三是并网向供电公司卖电。影响卖电收入的因数

8、很多，目前正常工作的微水电站的普遍情况是平均每千瓦时 每年的卖电收人为 1 000 元。不少发电户都自己办有碾米磨 面等加工作坊，可使收入比直接卖电提高 25 倍。因此， 发电户往往都会成为当地先行致富的人家。目前，在山区农 村，如果卖电方面得到政府的法规保障，村级、乡级的微水 电就会成为当地农民投资的热门项目。(2) 社会效益。微水电资源主要存在于降水量丰富的山区，由于投资小、产出少，只适合于在当地开发利用。从 微水电的开发情况、产权现状、利用效果都可以看出，微水 电是生于农民 ( 投资主体是当地农民 ) 、建于农村、利于农业 (养护农田水利、实现农副产品的电动加/1 2)的“三农”水 电。

9、其社会属性肯定姓“农”。微水电的开发利用是在经济 发展相对落后的山区，其直接的社会效益就是扶助弱势群 体，改善当地农民的生活生产条件，帮助农民脱贫致富。一 台 300 瓦的微水电电动碾米机，可使农民省去担着稻谷走几 十里山路去碾米的烦恼。一台 5 千瓦的微水电机组配套安装 磨浆机后，每年为腐竹生产专业农户节省电费五六千元。云 南的咖农用微水电拖动咖啡脱壳机，解决了咖啡收获后脱壳 难的问题。四川大邑西岭雪山的农民利用微水电在风景秀丽 的山上办起了旅游接待站，使游客们白天能欣赏美丽的风 光，夜晚又能开展卡拉 0K跳舞、看录像等活动。目前山区 农村正在逐步兴起的办微水电站，用卖电收入养护农田水利 设施的“以电养灌”行动，为部分小型水库的养护开辟出一 条充满希望的新思路，也成为微水电发展的一个新方向。4 我国技术研发现状 经过 20 多年的努力，我国微水电技术在水轮机、发 电机、控制器等方面都取得了长足的进步。目前，国内微水 电的整机效率大多在 40%60%之间，使用寿命为 1015 年。一批一体化的整装机组，经过几年的运行，证明其使用 寿命、稳定性、安装操作方便性等都达到了产品化的要求， 适用于我国农村。 2006 年，在四川微水电的多机并联供电也 取得了成功。总的来说，只要用户在经费上能够承受，在技 术上完全可以满足其要求。由于微水电的资源情况差异很