1引言风能和太阳能是两种应用广泛的可再生能源,具有很强的互补性。风光互补发电可弥补两者间歇性强、经济性及可靠性差等不足,实现不间断供电,减少储能蓄电池容量、提高系统的经济运行和可靠性,但目前其应用还不是很广泛[1]。本文在研究风光互补路灯控制原理的基础上,在大型科技园区对其进行了应用研究,旨在通过应用落地方式积累运行数据和经验,促进风光互补路灯早日规模化推广。2风光互补路灯控制原理风光互补路灯工作原理是利用自然风作为动力,风轮吸收风的能量,带动风力发电机旋转,把风能转变为电能,经过控制器的整流,稳压作用,把交流电转换为直流电,向蓄电池组充电并储存电能;利用光伏效应将太阳能直接转化为直流电,供负载使用或者贮存于蓄电池内备用,通过智能路灯控制器可实现对路灯的光控、时控功能。风光互补路灯系统结构图详见图1[2]。
风能和太阳能是两种应用广泛的可再生能源,具有很强的互补性。风光互补发电可弥补两者间歇性强、经济性及可靠性差等不足,实现不间断供电,减少储能蓄电池容量、提高系统的经济运行和可靠性,但目前其应用还不是很广泛[1]。本文在研究风光互补路灯控制原理的基础上,在大型科技园区对其进行了应用研究,旨在通过应用落地方式积累运行数据和经验,促进风光互补路灯早日规模化推广。
2风光互补路灯控制原理
风光互补路灯工作原理是利用自然风作为动力,风轮吸收风的能量,带动风力发电机旋转,把风能转变为电能,经过控制器的整流,稳压作用,把交流电转换为直流电,向蓄电池组充电并储存电能;利用光伏效应将太阳能直接转化为直流电,供负载使用或者贮存于蓄电池内备用,通过智能路灯控制器可实现对路灯的光控、时控功能。风光互补路灯系统结构图详见图1[2]。
3应用研究
广州某大型科技园区初期建设采用传统钠灯作为照明路灯,通过人工控制路灯开启,能耗成本很高,后将路灯更换为风光互补路灯并将灯具改为LED节能灯,系统相关参数如下:
风力发电机:额定功率400W;太阳能电池板:多晶硅太阳能硅光电池,120W,高转换率,最大电压17V,最大电流7.05A;风光互补路灯控制器:系统电压24V,最大电流10A,带泄荷功能;LED路灯:工作电压DC24V,启动时间<1秒,额定功率80W。
改造前光源功率为150W,工作电压为AC220V-230V,月均用电量为3960Kwh;改造为风光互补路灯后光源功率为80W,工作电压为DC24V,月均用电量为1552Kwh。通过对比发现,改造为风光互补路灯后该大型科技园区每月可节约用电量2408Kwh,节约率高达61%。
4结语
在能源日趋紧张的情况下,风光互补路灯的应用可有效节约能源,减低环境压力。通过在大型科技园区应用风光互补路灯,既可降低能源消耗,节约企业成本开支,又可产生极大的生态效应和示范效应,有助于风光互补路灯的推广应用。