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應用前景
無電農(nóng)村的生活、生產(chǎn)用電
中國現(xiàn)有9億人口生活在農(nóng)村,其中5%左右目前還未能用上電。在中國無電鄉(xiāng)村往往位于風能和太陽能蘊藏量豐富的地區(qū)。因此利用風光互補供電系統(tǒng)解決用電問題的潛力很大。采用已達到標準化的風光互補發(fā)電系統(tǒng)有利于加速這些地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展,提高其經(jīng)濟水平。另外,利用風光互補系統(tǒng)開發(fā)儲量豐富的可再生能源,可以為廣大邊遠地區(qū)的農(nóng)村人口提供最適宜也最便宜的電力服務,促進貧困地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。
我國已經(jīng)建成了千余個可再生能源的獨立運行村落集中供電系統(tǒng),但是這些系統(tǒng)都只提供照明和生活用電,不能或不運行使用生產(chǎn)性負載,這就使系統(tǒng)的經(jīng)濟性變得非常差??稍偕茉椽毩⑦\行村落集中供電系統(tǒng)的出路是經(jīng)濟上的可持續(xù)運行,涉及到系統(tǒng)的所有權、管理機制、電費標準、生產(chǎn)性負載的管理、電站政府補貼資金來源、數(shù)量和分配渠道等等。但是這種可持續(xù)發(fā)展模式,對中國在內(nèi)的所有發(fā)展中國家都有深遠意義。
半導體室外照明中的應用
世界上室外照明工程的耗電量占全球發(fā)電量的12%左右,在全球日趨緊張的能源和環(huán)保背景下,它的節(jié)能工作日益引起全世界的關注。
基本原理是:太陽能和風能以互補形式通過控制器向蓄電池智能化充電,到晚間根據(jù)光線強弱程度自動開啟和關閉各類led室外燈具。智能化控制器具有無線傳感網(wǎng)絡通訊功能,可以和后臺計算機實現(xiàn)三遙管理(遙測、遙訊、遙控)。智能化控制器還具有強大的人工智能功能,對整個照明工程實施先進的計算機三遙管理,重點是照明燈具的運行狀況巡檢及故障和防盜報警。
室外道路照明工程主要包括:
車行道路照明工程(快速道/主干道/次干道/支路);
小區(qū)(廣義)道路照明工程(小區(qū)路燈/庭院燈/草坪燈/地埋燈/壁燈等)。
目前已被開發(fā)的新能源新光源室外照明工程有:風光互補led智能化路燈、風光互補led小區(qū)道路照明工程、風光互補led景觀照明工程、風光互補led智能化隧道照明工程、智能化led路燈等。
航標上的應用
我國部分地區(qū)的航標已經(jīng)應用了太陽能發(fā)電,特別是燈塔樁,但是也存在著一些問題,最突出的就是在連續(xù)天氣不良狀況下太陽能發(fā)電不足,易造成電池過放,燈光熄滅,影響了電池的使用性能或損毀。冬季和春季太陽能發(fā)電不足的問題尤為嚴重。
天氣不良情況下往往是伴隨大風,也就是說,太陽能發(fā)電不理想的天氣狀況往往是風能最豐富的時候,針對這種情況,可以用以風力發(fā)電為主,光伏發(fā)電為輔的風光互補發(fā)電系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。風光互補發(fā)電系統(tǒng)具有環(huán)保、無污染、免維護、安裝使用方便等特點,符合航標能源應用要求。在太陽能配置滿足春夏季能源供應的情況下,不啟動風光互補發(fā)電系統(tǒng);在冬春季或連續(xù)天氣不良狀況、太陽能發(fā)電不良情況下,啟動風光互補發(fā)電系統(tǒng)。由此可見,風光互補供電系統(tǒng)在航標上的應用具備了季節(jié)性和氣候性的特點。事實證明,其應用可行、效果明顯。
監(jiān)控攝像機電源中的應用
目前,高速公路道路攝像機通常是24小時不間斷運行,采用傳統(tǒng)的市電電源系統(tǒng),雖然功率不大,但是因為數(shù)量多,也會消耗不少電能,采用傳統(tǒng)電源系統(tǒng)不利于節(jié)能;并且由于攝像機電源的線纜經(jīng)常被盜,損失大,造成使用維護費用大大增加,加大了高速公路經(jīng)營單位的運營成本。
應用風光互供發(fā)電系統(tǒng)為道路監(jiān)控攝像機提供電源,不僅節(jié)能,并且不需要鋪設線纜,減少了被盜了可能,有效防盜。但是我國有的地區(qū)會出現(xiàn)惡劣的天氣情況,如連續(xù)灰霾天氣,日照少,風力達不到起風風力,會出現(xiàn)不能連續(xù)供電現(xiàn)象,可以利用原有的市電線路,在太陽能和風能不足時,自動對蓄電池充電,確保系統(tǒng)可以正常工作。
通信基站中的應用
目前國內(nèi)許多海島、山區(qū)等地遠離電網(wǎng),但由于當?shù)芈糜?、漁業(yè)、航海等行業(yè)有通信需要,需要建立通信基站。這些基站用電負荷都不會很大,若采用市電供電,架桿鋪線代價很大,若采用柴油機供電,存在柴油儲運成本高,系統(tǒng)維護困難、可靠性不高的問題。
要解決長期穩(wěn)定可靠地供電問題,只能依賴當?shù)氐淖匀毁Y源。而太陽能和風能作為取之不盡的可再生資源,在海島相當豐富,此外,太陽能和風能在時間上和地域上都有很強的互補性,海島風光互補供電系統(tǒng)是可靠性、經(jīng)濟性較好的獨立電源系統(tǒng),適合用于通信基站供電。由于基站有基站維護人員,系統(tǒng)可配置柴油發(fā)電機,以備太陽能與風能發(fā)電不足時使用。這樣可以減少系統(tǒng)中太陽電池方陣與風機的容量,從而降低系統(tǒng)成本,同時增加系統(tǒng)的可靠性。
抽水蓄能電站中的應用
風光互補抽水蓄能電站是利用風能和太陽能發(fā)電,不經(jīng)蓄電池而直接帶動抽水機實行補丁時抽水蓄能,然后利用儲存的水能實現(xiàn)穩(wěn)定的發(fā)電供電。這種能源開發(fā)方式將傳統(tǒng)的水能、風能、太陽能等新能源開發(fā)相結(jié)合,利用三種能源在時空分布上的差異實現(xiàn)期間的互補開發(fā),適用于電網(wǎng)難以覆蓋的邊遠區(qū)域,并有利于能源開發(fā)中的生態(tài)環(huán)境保護。