关于几种光伏、风光互补发电系统介绍

（佛山科学技术学院机电与信息工程学院，

佛山市贝瑞尔电气科技有限公司）

一、 家庭光伏并网型发电系统

该系统是利用太阳能电池将太阳能直接转化为电能的一种小型家庭并网型发电系统，适应于城市和农村家庭供电。该系统的最大特点在于能与家庭低压电网并网，能实现当太阳能发电量不能满足家庭用天需求时，可以由电网进行补充供电，已确保家庭的稳定供电；而当光伏发电量过剩时，又可将多余的发电量送回电网，以确保再生能源的最大化利用；另外，当电网因故障出现停电时，又可由太阳能独立供电。

1、 系统构成

该系统主要光伏电池组、并网逆变器和配电箱等三部分组成。光伏电池组的

作用是将太阳能直接转化为直流电；并网逆变器则将直流电转化为能直接并网的交流电，并能根据光伏电能的大小自动功率跟踪（MPPT）；配电箱则主要是将逆变器输出的交流电接入家庭低压电网，并配有相应的计量、显示仪表。下图为该系统的构成示意图。其核心部件为光伏并网逆变器。

2、 系统特点

¨ 光伏电池组件采用国际领先技术的单晶硅和多晶硅电池片，功率密度大，转换效率高；

¨ 光伏电池组件外形结构可配合房屋结构进行专门设计，外形美观、实用、

安装方便，整体感强，且具有良好的耐候性、防水能力和抗紫外线、冰雹；

¨ 具有最大功率点跟踪控制（MPPT），实时追踪太阳能最大输出功率；

¨ 逆变器采用DSP数字化控制和原装日本第五代IGBT功率模块；

¨ 纯正弦波输出，自动同步并网，电流谐波含量小，对电网无污染、无冲击；

¨ 具有反孤岛运行控制功能，同时具有市电掉电独立运行功能；

¨ 具有完善的电量监测、显示和计量功能；

¨ 具有完善的保护和报警功能。

3、 主要技术参数

¨ 额定交流输出功率范围：0.5KW～10KW（可根据用户要求定制）

¨ 光伏电池组件最大开路电压：450V（DC）

¨ MPPT范围：180V～400V（DC）

¨ 电网电压范围：220±20%（单相），380±20%（三相）

¨ 电网频率范围：50HZ±10%

¨ 最大效率： 95%

¨ 电流谐波畸变率（THD）：<5%

¨ 功率因数： >0.99

二、 家庭风光互补型并网发电系统

该系统是将太阳能光伏发电技术和风能发电技术两者结合起来，构建一种小型风光互补模式的并网型新能源发电系统，适用于城市和农村家庭供电。该系统的优点在于能很好地解决单独风电和光伏发电不稳定的缺陷。单独的太阳能或风能系统，由于受时间和地域的约束，很难全天候利用太阳能和风能资源。而太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性，白天光照强时风小，夜间光照弱时，风能由于地表温差变化大而增强，太阳能和风能在时间上的互补性是风光互补发电系统在资源利用上的最佳匹配。另外，该系统为并网型发电系统，能实现当风电和光伏发电量均不能满足家庭用电需求时，可以由电网进行补充供电，以确保家庭的稳定供电；而当风电和光伏发电量过剩时，又可将多余的发电量送回电网，以确保再生能源的最大化利用。还有，当电网因故障出现停电时，又可由太阳能或风能独立供电。

1 、系统构成

该系统与纯光伏并网发电系统结构基本相同，所不同的是增加了风力发电部分。风力发电机一般采用直驱式永磁风力发电机。其基本工作原理是首先将风力发电机发出的交流电经整流后变成直流电，然后再将其变为交流电，与光伏并网逆变器发出的交流电并联并入电网。

2 、系统特点

由于该系统与光伏并网发电系统的主要区别是增加了风力发电部分，因此，该系统除具有光伏发电系统的所有特点外，还具有风力发电的所有特点。

3 、主要技术参数

该系统的主要技术参数与光伏发电系统技术参数基本相同，所不同的是增加了风力发电部分的技术参数。有关这部分的主要技术参数主要有：

¨ 风力功率范围：1KW～10KW（可根据用户要求定制）

¨ 最低工作风速：3M/S

¨ 最高保护风速：35M/S

三、应用领域

1、 家庭小型发电站，特别适用于独立式居住的家庭，如城市别墅区、农村家庭。对于城市居民小区，居住在顶楼的住户或私家阳台较大的家庭也较合适；

2、 城市小区公共发电站，安装在城市小区公共部分，接入小区的公用电房，作为小区公用电使用；

3、 政府部门、企事业单位办公大楼发电站，集中安装在办公大楼的顶层，作为公用电接入大楼低压配电柜中。