清洁能源发电系统多能互补匹配计算
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的地 区 ．可 以很好 的利用 当地 的可 再生 能 源建
立 离 网的发 电系统 。 风 力 发 电 和 太 阳 能 发 电有 着 很 强 的互 补
要 比计算 的值偏 大 ，所 以逆 变 器 的损 失 和计算
的损 失 时可 以相 互 抵 消 的。在 后 面 的计算 时没
有将逆 变器 的损 失计算 在 风机 的发 电量 中。
１ 负 载 耗 电 量 计 算
牧 户 的用 电量 是 系统选 择 的依 据 ，随着 生 活水 平 的提 高 ， 牧 区居 民的用 电器 日渐 增 多 ， 对
性， 与单 独 的能源 系 统相 比 ， 稳 定性 得 到 了很 大
的改善 ， 并 且 也减 少 了储 能设 备 的容量 ， 对 于无 电区 的用 户使 用互 补 的能源 系 统可 以很 好 的满
风 机厂 生 产 的 Ｔ Ｉ 一 ８ ０ ０型 风 力 发 电机 为例 进 行
计算 。风机 的参 数如下 表 ２ ：
２ 风机发 电量计 算
表２ Ｔ Ｌ 一 ８ ０ ０型 风力发 电机 基本参 数
启 动 风 速 ２ ． ５ （ ｍ ／ ｓ ） 风 叶 数 量 ３ （ ｐ ｃ ｓ ）
由牧 户用 电量 可以估算 风机 的容量 ：
Ｐ —
Ｑ
ｒ １ 、
２ ４ ｋ ￣ （ １ — ６ １
距离 地面 的高度 为 １ ０ ｍ， 选取 风 机时选 择 的风 机 启动 风速 和额 定 风 速 尽量低 一 些 ，这 样在 夏季 低风 速 时仍 然能 够
有少 量 的发 电 。经选 取最 终 确定 以 哈尔 滨天 龙
其 中风 能 利 用 系数 ｋ ＝ Ｏ ． ２ ２ ，系 统 效 率 ＝
０ ． ８ ， 线 损率 ８ ＝ ０ ． １ ５
公 式 中的 Ｑ为牧户 的用 电量 ，利用牧 户 的
最 大 用 电量 计算 得 到 Ｐ值 为 ８ ３ ９ ． ７ Ｗ． 因此 最 终 选择 ８ ０ ０ Ｗ 的风机【 ５ １ 。
清洁能源发电系统多能互补匹配计算
白学 敏 无 双 群
内蒙 古工 业大学 能 源与动 力工 程学 院
【 摘 要 】 清 洁能 源互补 的发 电 系统 的有 效 匹配 计算 一 直 以来是 研 究 中的 重点 Ｉ ￣ ＇ － Ｉ 题， 针 对 白云
鄂博地 区的资 源状 态和 当地典 型牧 户的 用电 需求进 行 了用 电 负荷 计 算 ， 并进行 了风 能和 太阳 能发 电
阳能 电池 板 、 逆 变控 制 器 、 蓄 电池等 构 成 。 由于
逆 变器 的转化 效率 都 在 ９ ０ ％以上 ，而 风机 发 电 量 取 的都 是 每 日的 平均 风速 进 行计 算 的 ，风速 与功 率 是成 ３次 方 的关 系 ，因此实 际 的发 电量
家 的经 济 实力 来说 还 远远 达 不 到为 这些 地 区生 活 的人 们 架设 电网 。通 常无 电地 区都 处 在农 村 或 是草 原 ．都 是 风 资源或 太 阳 能资 源较 为 丰 富
同． 用 电量 会有 一定 的波动 。
２ ． １ 机 型 选 择
以 内蒙古 的达 茂 联合 旗 为研究 地 点 ．考 虑 当地 的风 资 源及 太 阳能 资源来 对 整个 系统 进行 研究 。达 茂联 合 旗境 内中心 地理 位置 约 为东 经
１ ０ ９ 。 ５ ２ ” ， 北纬 ４ １ 。 ４ ４ ， 海拔 １ ６ １ ２米 。 气象 资料来 自于 白云鄂博 气 象站 ， １ ９ ５ ４年 建站 ， 测风 传感 器
人们 居 住 的非 常分 散 ，尤 其 是在 内蒙 古 大草 原
的深 处 ， 很 多 的牧 户都 是 分散 居住 的 ， 近 的牧户 之 间也要 有 几十 里地 ， 而远 的甚 至有 上 百 里Ⅲ 。 我们 国家 目前 的状 况 是 电 网建设 落后 于 电源建 设， 电 网与 发 达 国家相 比严 重 滞 后 ｆ ３ ＿ ， 就我 们 国
沈 衣 机
水 泵
３ ５ Ｏ
７ Baidu Nhomakorabea Ｏ
Ｏ ． ４
０ ． ５
０ ． １ ４
Ｏ ． ３ ７ ５
电 饭 煲 节 能 灯 其 它 用 电
６ ５ ０ １ ５ × ５ ５ ０
１ ２ ２
Ｏ ． ６ ５ Ｏ ． １ ５ ０． １
・
５３ ・
由上表 可 以算 出牧 户一 天 内 的平均 用 电量 最 大约为 ３ ． ０ １ ５度 ． 冬 季时 Ｅ ｔ 平均 用 电量 近似 为 ２ ． ２ １ ５度 。在冬季 和夏季 时用 电器 的使用情 况不
电力 的消耗 也 日渐 增 多 ，表 １是 内蒙 古地 区的
一
个 中等生 活水 平 牧 户 的用 电情 况 。表 中所 示
电情 况 随季 节会 有 一定 的变 化 ．在夏 季 时用 电
足他们 的用 电需 求 。 因此风 光 清洁 能 源发 电系
统 的 根 本 指 导 思 想 是 利 用 安 装 地 点 的 太 阳 能 和
是牧 户 在夏 季 时用 电器 的使用 情 况 ，牧 户 的用
量最 大 ， 冬 季 时用 电量会 减少 。
风 能 的天 然互 补 性 ，将 风力 发 电装 置 和光 伏 发
表 １ 中等 牧户 用电量
用 电 器 冰 柜 电 视 机 功率 （ Ｗ） １ ０ ０ １ ０ ０ 曰均 工 作 时 间 （ ｈ） １ Ｏ ６ 日用 电量 （ ｋ Ｗ・ｈ） １ Ｏ． ６
量 以及 蓄 电池容 量 的 匹配计算 。为合 理优 化 清洁能 源发 电 系统提 供 参考依 据 。 ［ 关 键词】 负载耗 电量 风 力发 电 太阳能发 电 蓄 电池
由 于 我 国地 域 辽 阔 ， 在 一 些偏 远 的农 牧 区 ，
电装 置组 合 成风 光 复合 发 电系 统 ，从 而减 少 系 统 的储 能装 置 ， 提 高 系统 的性 价 Ｌ Ｅ ［ ４ ］ 。 本 文 所 介绍 的离 网 系统 由风 力 发 电 机 、 太
立 离 网的发 电系统 。 风 力 发 电 和 太 阳 能 发 电有 着 很 强 的互 补
要 比计算 的值偏 大 ，所 以逆 变 器 的损 失 和计算
的损 失 时可 以相 互 抵 消 的。在 后 面 的计算 时没
有将逆 变器 的损 失计算 在 风机 的发 电量 中。
１ 负 载 耗 电 量 计 算
牧 户 的用 电量 是 系统选 择 的依 据 ，随着 生 活水 平 的提 高 ， 牧 区居 民的用 电器 日渐 增 多 ， 对
性， 与单 独 的能源 系 统相 比 ， 稳 定性 得 到 了很 大
的改善 ， 并 且 也减 少 了储 能设 备 的容量 ， 对 于无 电区 的用 户使 用互 补 的能源 系 统可 以很 好 的满
风 机厂 生 产 的 Ｔ Ｉ 一 ８ ０ ０型 风 力 发 电机 为例 进 行
计算 。风机 的参 数如下 表 ２ ：
２ 风机发 电量计 算
表２ Ｔ Ｌ 一 ８ ０ ０型 风力发 电机 基本参 数
启 动 风 速 ２ ． ５ （ ｍ ／ ｓ ） 风 叶 数 量 ３ （ ｐ ｃ ｓ ）
由牧 户用 电量 可以估算 风机 的容量 ：
Ｐ —
Ｑ
ｒ １ 、
２ ４ ｋ ￣ （ １ — ６ １
距离 地面 的高度 为 １ ０ ｍ， 选取 风 机时选 择 的风 机 启动 风速 和额 定 风 速 尽量低 一 些 ，这 样在 夏季 低风 速 时仍 然能 够
有少 量 的发 电 。经选 取最 终 确定 以 哈尔 滨天 龙
其 中风 能 利 用 系数 ｋ ＝ Ｏ ． ２ ２ ，系 统 效 率 ＝
０ ． ８ ， 线 损率 ８ ＝ ０ ． １ ５
公 式 中的 Ｑ为牧户 的用 电量 ，利用牧 户 的
最 大 用 电量 计算 得 到 Ｐ值 为 ８ ３ ９ ． ７ Ｗ． 因此 最 终 选择 ８ ０ ０ Ｗ 的风机【 ５ １ 。
清洁能源发电系统多能互补匹配计算
白学 敏 无 双 群
内蒙 古工 业大学 能 源与动 力工 程学 院
【 摘 要 】 清 洁能 源互补 的发 电 系统 的有 效 匹配 计算 一 直 以来是 研 究 中的 重点 Ｉ ￣ ＇ － Ｉ 题， 针 对 白云
鄂博地 区的资 源状 态和 当地典 型牧 户的 用电 需求进 行 了用 电 负荷 计 算 ， 并进行 了风 能和 太阳 能发 电
阳能 电池 板 、 逆 变控 制 器 、 蓄 电池等 构 成 。 由于
逆 变器 的转化 效率 都 在 ９ ０ ％以上 ，而 风机 发 电 量 取 的都 是 每 日的 平均 风速 进 行计 算 的 ，风速 与功 率 是成 ３次 方 的关 系 ，因此实 际 的发 电量
家 的经 济 实力 来说 还 远远 达 不 到为 这些 地 区生 活 的人 们 架设 电网 。通 常无 电地 区都 处 在农 村 或 是草 原 ．都 是 风 资源或 太 阳 能资 源较 为 丰 富
同． 用 电量 会有 一定 的波动 。
２ ． １ 机 型 选 择
以 内蒙古 的达 茂 联合 旗 为研究 地 点 ．考 虑 当地 的风 资 源及 太 阳能 资源来 对 整个 系统 进行 研究 。达 茂联 合 旗境 内中心 地理 位置 约 为东 经
１ ０ ９ 。 ５ ２ ” ， 北纬 ４ １ 。 ４ ４ ， 海拔 １ ６ １ ２米 。 气象 资料来 自于 白云鄂博 气 象站 ， １ ９ ５ ４年 建站 ， 测风 传感 器
人们 居 住 的非 常分 散 ，尤 其 是在 内蒙 古 大草 原
的深 处 ， 很 多 的牧 户都 是 分散 居住 的 ， 近 的牧户 之 间也要 有 几十 里地 ， 而远 的甚 至有 上 百 里Ⅲ 。 我们 国家 目前 的状 况 是 电 网建设 落后 于 电源建 设， 电 网与 发 达 国家相 比严 重 滞 后 ｆ ３ ＿ ， 就我 们 国
沈 衣 机
水 泵
３ ５ Ｏ
７ Baidu Nhomakorabea Ｏ
Ｏ ． ４
０ ． ５
０ ． １ ４
Ｏ ． ３ ７ ５
电 饭 煲 节 能 灯 其 它 用 电
６ ５ ０ １ ５ × ５ ５ ０
１ ２ ２
Ｏ ． ６ ５ Ｏ ． １ ５ ０． １
・
５３ ・
由上表 可 以算 出牧 户一 天 内 的平均 用 电量 最 大约为 ３ ． ０ １ ５度 ． 冬 季时 Ｅ ｔ 平均 用 电量 近似 为 ２ ． ２ １ ５度 。在冬季 和夏季 时用 电器 的使用情 况不
电力 的消耗 也 日渐 增 多 ，表 １是 内蒙 古地 区的
一
个 中等生 活水 平 牧 户 的用 电情 况 。表 中所 示
电情 况 随季 节会 有 一定 的变 化 ．在夏 季 时用 电
足他们 的用 电需 求 。 因此风 光 清洁 能 源发 电系
统 的 根 本 指 导 思 想 是 利 用 安 装 地 点 的 太 阳 能 和
是牧 户 在夏 季 时用 电器 的使用 情 况 ，牧 户 的用
量最 大 ， 冬 季 时用 电量会 减少 。
风 能 的天 然互 补 性 ，将 风力 发 电装 置 和光 伏 发
表 １ 中等 牧户 用电量
用 电 器 冰 柜 电 视 机 功率 （ Ｗ） １ ０ ０ １ ０ ０ 曰均 工 作 时 间 （ ｈ） １ Ｏ ６ 日用 电量 （ ｋ Ｗ・ｈ） １ Ｏ． ６
量 以及 蓄 电池容 量 的 匹配计算 。为合 理优 化 清洁能 源发 电 系统提 供 参考依 据 。 ［ 关 键词】 负载耗 电量 风 力发 电 太阳能发 电 蓄 电池
由 于 我 国地 域 辽 阔 ， 在 一 些偏 远 的农 牧 区 ，
电装 置组 合 成风 光 复合 发 电系 统 ，从 而减 少 系 统 的储 能装 置 ， 提 高 系统 的性 价 Ｌ Ｅ ［ ４ ］ 。 本 文 所 介绍 的离 网 系统 由风 力 发 电 机 、 太