光伏電綜合節(jié)能培訓(xùn)

1、 本文由貢獻(xiàn) ppt文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。 AAB國際 AAB國際 綜合節(jié)能培訓(xùn) 內(nèi)容 1. 可再生能源 2. 電氣節(jié)能 1.1能源概況 能源是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。自工業(yè)革命以來 全球煤炭、石油、天然氣等化石能源資源消耗迅速，生態(tài) 環(huán)境不斷惡化，特別是溫室氣體排放導(dǎo)致日益嚴(yán)峻的全球 氣候變化，人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展受到嚴(yán)重威脅?？稍偕?能源包括水能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮芎秃Ｑ?能等，資源潛力大，環(huán)境污染低，可永續(xù)利用，是有利于 人與自然和諧發(fā)展的重要能源。上世紀(jì)70年代以來，可持 續(xù)發(fā)展思想逐步成為國際社會(huì)共識(shí)，可再生能

2、源開發(fā)利用 受到世界各國高度重視，各國將開發(fā)利用可再生能源作為 能源戰(zhàn)略的重要組成部分，提出了明確的可再生能源發(fā)展 目標(biāo)，制定了鼓勵(lì)可再生能源發(fā)展的法律和政策，可再生 能源得到迅速發(fā)展。 1.2中國太陽能風(fēng)能概況 中國除了水能的可開發(fā)裝機(jī)容量和年發(fā)電量均居世界首位 之外，太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等各種可再生能源資源也 都非常豐富。中國太陽能較豐富的區(qū)域占國土面積的23 以上，年輻射量超過6000MJ，每年地表吸收的太陽 能大約相當(dāng)于1.7萬億tce的能量；風(fēng)能資源量約為32億 kW，初步估算可開發(fā)利用的風(fēng)能資源約10億kW，按德國 、西班牙，丹麥等風(fēng)電發(fā)展迅速的國家的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行類比分 析，中國可供

3、開發(fā)的風(fēng)能資源量可能超過30億kW。 1.3太陽能發(fā)電系統(tǒng)介紹 太陽能發(fā)電原理： 太陽能發(fā)電的主要原理是根據(jù)光生伏打效應(yīng) ，有太陽能組件發(fā)出直流電，如為并網(wǎng)系 統(tǒng)則通過并網(wǎng)逆變器直接將電能并入電網(wǎng) ；如為離網(wǎng)系統(tǒng)則通過太陽能控制器給蓄 電池及負(fù)載充放電。 光生伏打效應(yīng) 一束光照在半導(dǎo)體上和照在金屬或絕緣體上效果 截然不同。由于金屬中自由電子如此之多，以致 光引起的導(dǎo)電性能的變化完全可忽略。絕緣體在 很高溫度下仍未能激發(fā)出更多的電子參加導(dǎo)電。 而導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間的半導(dǎo)體對(duì)體 內(nèi)電子的束縛力遠(yuǎn)小于絕緣體，可見光的光子能 量就可以把它從束縛激發(fā)到自由導(dǎo)電狀態(tài)，這就 是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。當(dāng)

4、半導(dǎo)體內(nèi)局部區(qū)域存在 電場時(shí)，光生載流子將會(huì)積累，和沒有電場時(shí)有 很大區(qū)別，電場的兩側(cè)由于電荷積累將產(chǎn)生光電 電壓，這就是光生伏特效應(yīng)，簡稱光伏效應(yīng)。 1.3太陽能發(fā)電系統(tǒng)介紹 太陽能發(fā)電系統(tǒng)分類： 一、離網(wǎng)型太陽能發(fā)電系統(tǒng) 離網(wǎng)型太陽能發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)輸出電力類型分類： 1、直流太陽能發(fā)電系統(tǒng) 2、交流太陽能發(fā)電系統(tǒng) 3、交直流太陽能發(fā)電系統(tǒng) 二、并網(wǎng)型太陽能發(fā)電系統(tǒng) 1.3.1離網(wǎng)型太陽能發(fā)電系統(tǒng) 離網(wǎng)型太陽能發(fā)電系統(tǒng) 由太陽能組件（太陽 能電池或太陽能電池 板）、太陽能控制器 、蓄電池（組）組成 。如輸出電源為交流 220V或110V，還需配 置逆變器。 太陽能組件 要將太陽向外輻射的大量光

5、能轉(zhuǎn)變成電能，就需要采用能量轉(zhuǎn)換裝置 。太陽能電池實(shí)際上就是一種把光能變成電能的能量轉(zhuǎn)換器，這種電 池是利用“光生伏打效應(yīng)”原理制成的。單個(gè)太陽能電池不能直接作 為電源使用。實(shí)際應(yīng)用中都是將幾片或幾十片單個(gè)的太陽能電池串聯(lián) 或并聯(lián)起來，組成太陽能電池方陣，便可以獲得相當(dāng)大的電能。 ? 太陽能電池分類 ? 按制造材料分1.薄膜電池 2.晶體硅電池 ? 非晶硅電池（近兩年興起，技術(shù)不太成熟，發(fā)電效率低在建筑領(lǐng)域具 有優(yōu)勢） ? 晶體電池（技術(shù)成熟，發(fā)電效率較高） ? 單晶硅（較多晶硅發(fā)電效率稍高） ? 多晶硅 太陽能電池 太陽能充放電控制器 太陽能控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài) ，并對(duì)蓄電池

6、起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作 用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備 溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。其他附加功能如光控開關(guān)、時(shí) 控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項(xiàng)。 ? 光伏發(fā)電系統(tǒng)中使用的控制器類型很多，如2點(diǎn)式 控制器，多路順序控制器、智能控制器、最大功 率跟蹤充電控制器等，我國目前使用的大都是簡 單設(shè)計(jì)的控制器，智能型控制器僅用于通信系統(tǒng) 和較大型的光伏電站。 太陽能控制器分類 小功率太陽能路燈用控制器 具有光控和時(shí)控功能，一般功率比較小 充 放 電 管 對(duì) 理 功 電 能 池 的 蓄 具 有 均 通信監(jiān)控專用太陽能發(fā)電控制器 具有通信 控制功能，功率較 具有MPPT 太陽能電 功率 用控制器 ，功率

7、 太陽能控制器 蓄電池（組） 蓄電池組是離網(wǎng)型新能源供電系統(tǒng)不可缺 少的重要部件。蓄電池組將光伏電池方陣 發(fā)出的直流電貯能起來供負(fù)載使用。在新 能源供電系統(tǒng)中，蓄電池處于浮充放電狀 態(tài)。白天光伏電池方陣給負(fù)載供電，同時(shí) 給蓄電池充電， 晚上或陰雨天負(fù)載用電全 部由蓄電池供給。 蓄電池分類 免維護(hù)鉛酸蓄電池（比較 常用價(jià)格便宜，一般用在 對(duì)溫度要求不高的場合） ? 膠體電池，低溫充放電性 能良好（價(jià)格較高，一般 用在環(huán)境溫度較低的場合 ） 逆變器 離網(wǎng)型逆變器 1、修正波逆變器 價(jià)格便宜，適用于一般的阻性負(fù)載 2 2、正弦波逆變器 價(jià)格較高，適用于對(duì)電源質(zhì)量要求較高，尤其通信用電源場 合 并網(wǎng)逆

8、變器 逆變器原理 逆變器又稱逆變電源，是一種電源轉(zhuǎn)換裝 置，主要功能是將蓄電池的直流電逆變成 交流電。通過全橋電路，一般采用SPWM 處理器經(jīng)過調(diào)制、濾波、升壓等，得到與 照明負(fù)載頻率、額定電壓等相匹配的正弦 交流電供系統(tǒng)終端用戶使用。有了逆變器 ，就可使用直流蓄電池為電器提供交流電 。 修正波 正弦波 太陽能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 在太陽能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)前首先需要明確以下幾個(gè)問題 1、 太陽能發(fā)電系統(tǒng)在哪里使用？該地日光輻射情況如何？ 2、 系統(tǒng)的負(fù)載功率多大，每天工作多少小時(shí)？ 3、 系統(tǒng)的輸出電壓是多少，直流還是交流？ 4、 如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電多少 天？ 太陽能發(fā)電系統(tǒng)

9、設(shè)計(jì)舉例 1. 地理位置：安康國土幅員在北緯31423349、東 經(jīng)1080111001之間 氣象數(shù)據(jù) 陜西南部各地區(qū)的氣象數(shù) 據(jù)1 (溫度及平面有效日 照) 太陽能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例 2. 系統(tǒng)的負(fù)載功率 太陽能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例 3.系統(tǒng)的輸出電壓是多少，直流還是交流 因負(fù)載為直流供電，所以系統(tǒng)需設(shè)計(jì)成直流系統(tǒng)（如有交流 負(fù)載需根據(jù)負(fù)載配置逆變器） 4.如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電多少？ 根據(jù)客戶要求為7個(gè)連續(xù)陰雨天 系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 以上表中負(fù)載為例，負(fù)載工作電壓為24V直流，平均為功率為44W，每天工作24h，最長 連續(xù)陰雨天為7天，兩最長連續(xù)陰雨天最短間隔天數(shù)為15天，光伏電

10、池組件采YM17024S型高效率單晶硅光伏電池組件，組件標(biāo)準(zhǔn)功率為170Wp，工作電壓35V，工作電流 4.86A。45度斜面其平均日照為3.75小時(shí)，以下計(jì)算光伏方陣功率及蓄電池容量。蓄電 池組容量的計(jì)算 蓄電池的容量對(duì)保證連續(xù)供電是很重要的。在一年內(nèi)，方陣發(fā)電量各月份有很大差別 。方陣的發(fā)電量在不能滿足用電需要的月份，要靠蓄電池的電能給以補(bǔ)足；在超過用 電需要的月份，是靠蓄電池將多余的電能儲(chǔ)存起來。所以方陣發(fā)電量的不足和過剩值 ，是確定蓄電池容量的依據(jù)之一。同樣，連續(xù)陰雨天期間的負(fù)載用電也必須從蓄電池 取得。所以，這期間的耗電量也是確定蓄電池容量的因素之一。 因此，蓄電池的容量BC計(jì)算公式

11、為： （1）蓄電池容量Bc Bc=AQLNLTo/DOD =1.144Ah7d1.1/0.75 =497Ah 式中：A為安全系數(shù)，取1.11.4之間； QL為負(fù)載日平均耗電量，為工作電流乘以日工作小時(shí)數(shù)； NL為最長連續(xù)陰雨天數(shù)； TO為溫度修正系數(shù)，一般在0以上取1，10以上取1.1，10以下取1.2； DOD為蓄電池放電深度，一般鉛酸蓄電池取0.70.8，堿性鎳鎘蓄電池取0.85。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 光伏電池方陣設(shè)計(jì) （1）光伏電池組件串聯(lián)數(shù)NS 將光伏電池組件按一定數(shù)目串聯(lián)起來，就可獲得所需要的 工作電壓，但是，光伏電池組件的串聯(lián)數(shù)必須適當(dāng)，光伏 電池組件公稱電壓要與蓄電池組的公稱電壓相匹配

12、。 計(jì)算方法如下： NS=US/UM =24V/24V =1 式中：US為系統(tǒng)直流工作電壓； UM為單塊光伏電池組件公稱電壓。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 （2）光伏電池組件并聯(lián)數(shù)NP 要計(jì)算出光伏電池組件并聯(lián)數(shù)NP，要按照以下步驟來計(jì)算。 標(biāo)準(zhǔn)240Wp光伏電池組件日發(fā)電量Qp Qp=IocHCzAh(4) =4.86A3.75h0.9 =16.4Ah 式中：Ioc為光伏電池組件最佳工作電流； H為太陽能平均日照小時(shí)數(shù)（4.3小時(shí)）； Cz為修正系數(shù)，主要為組合、衰減、灰塵、充電效率等的損失，一般取0.9。 兩組最長連續(xù)陰雨天之間的最短間隔天數(shù)Nw，此數(shù)據(jù)為本設(shè)計(jì)之獨(dú)特之處，主要考慮要在此段時(shí)間內(nèi)將虧損的

13、蓄電池 電量補(bǔ)充起來，需補(bǔ)充的蓄電池容量Bcb為： Bcb=AQLNLAh =1.144Ah7d =338.8Ah 光伏電池組件并聯(lián)數(shù)Np的計(jì)算方法為： Np=（BcbNwQL）/（QpNw） =（338.8Ah+15d44Ah）/(16.415d) =4.06 式中：Bcb為蓄電池在連續(xù)7天陰雨天后需補(bǔ)充的容量； Nw為兩組連續(xù)陰雨天之間的最短間隔天數(shù)，是蓄電池虧電后恢復(fù)時(shí)間，這里取15天； QL為負(fù)載每天的耗電量。 QP為170W光伏電池組件在安康市地區(qū)上每天發(fā)電量。 式中的表達(dá)意為：并聯(lián)的太陽能電池組組數(shù)，在兩組連續(xù)陰雨天之間的最短間隔天數(shù)內(nèi)所發(fā)電量，不僅供負(fù)載使用，還 需補(bǔ)足蓄電池在最

14、長連續(xù)陰雨天內(nèi)所虧損電量。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 (3) 光伏電池方陣的功率計(jì)算 根據(jù)光伏電池組件的串并聯(lián)數(shù)，即可得出所需光伏電池方陣的功率P： P=PoNsNp Wp =170W14.06 =690.2Wp 式中：Po為光伏電池組件的額定功率， 這里是采用170Wp光伏電池組件 。 (4) 計(jì)算結(jié)果 計(jì)算結(jié)果：該負(fù)載需光伏電池方陣功率為690.2Wp以上，蓄電池容量為 497Ah。 設(shè)備選定：光伏電池方陣功率選用680Wp（170Wp4塊），蓄電池組 采用2V、500Ah12塊串聯(lián)。 太陽能發(fā)電系統(tǒng)示意圖 太陽能發(fā)電系統(tǒng) 1.4風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 風(fēng)力發(fā)電原理： 風(fēng)力發(fā)電機(jī)，是一種把風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，再轉(zhuǎn)

15、變?yōu)殡娔艿臋C(jī)電設(shè)備 ，利用風(fēng)力發(fā)電，向蓄電池充電儲(chǔ)存電能，還可以把儲(chǔ)存的電能通過 逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)?20V/50HZ的交流電源，風(fēng)力發(fā)電不需燃料，無污染。 它普遍適用于風(fēng)能條件好，遠(yuǎn)離電網(wǎng)或電網(wǎng)不正常的地區(qū)，供給照明 、電視機(jī)、探照燈、放像、通訊設(shè)備和電動(dòng)工具等。 風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn) 的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒 三公尺的微風(fēng)速度（微風(fēng)的程度），便可以開始發(fā)電。 風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，為風(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題，也不會(huì) 產(chǎn)生輻射或空氣污染。 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)分類 獨(dú)立型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成

16、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要由以下幾部分構(gòu)成 一、機(jī)械部分：發(fā)電機(jī)、風(fēng)葉、輪轂、尾舵桿、尾舵、導(dǎo)流 罩、支架； 二、電氣部分：控制器、逆變器、蓄電池、配電箱、泄荷器 、輔件； 三、基礎(chǔ)部分：基礎(chǔ)預(yù)埋件、基礎(chǔ)法蘭盤、鉸鏈、水泥、沙 石等 風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)成 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要由風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、塔架、迎風(fēng)及限速機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)與變速機(jī)構(gòu)(大中型風(fēng)力 發(fā)電機(jī)）組成。 (1) 風(fēng)輪 風(fēng)輪是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主體，接受風(fēng)的動(dòng)力風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，它包括輪轂和葉 片。輪轂的作用是將葉片和發(fā)電機(jī)（或變速機(jī)構(gòu)）連接起來，葉片作用是接受風(fēng)能。 (2)發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)是將旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

17、。小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要是低速永磁發(fā)電機(jī)，這主要 是因?yàn)樾⌒惋L(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪直接耦合在發(fā)電機(jī)軸上，省去了升速機(jī)構(gòu)，這就要求發(fā)電機(jī)只有幾百 轉(zhuǎn)分，所以采用低速發(fā)電機(jī)。 (3) 塔架 小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)拉索架用幾節(jié)相同的圓鋼管連接起來，它可根據(jù)地形及風(fēng)況決定使用幾節(jié)， 然后用四根鋼索固定在地面上即可。獨(dú)立桿則就由一根下粗上細(xì)的變徑的鋼桿組成，不用拉索。 （4）迎風(fēng)機(jī)構(gòu) 小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的迎風(fēng)機(jī)構(gòu)主要靠尾舵，只要尾舵設(shè)計(jì)的合理，就完全可以滿足對(duì)風(fēng)性能的 技術(shù)要求。 （5）限速機(jī)構(gòu) 小型風(fēng)機(jī)的限速方法比較多，主要是偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，仰頭機(jī)構(gòu)，離心機(jī)構(gòu)，電磁限速等；目前使用較多 的主要是偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在風(fēng)速超過工作風(fēng)速時(shí)，由

18、于側(cè)偏的作用，風(fēng)輪受力超過額定要求，會(huì)自動(dòng)偏 離，使之不正常迎風(fēng)。 風(fēng)力發(fā)電機(jī) 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 風(fēng)力發(fā)電機(jī)因風(fēng)量不穩(wěn)定，故其輸出的是1325V變化的交流電，須 經(jīng)充電器整流，再對(duì)蓄電瓶充電，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能變成化學(xué) 能。然后用有保護(hù)電路的逆變電源，把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流 220V市電，才能保證穩(wěn)定使用。 ? 通常人們認(rèn)為，風(fēng)力發(fā)電的功率完全由風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率決定， 總想選購大一點(diǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，而這是不正確的。目前的風(fēng)力發(fā)電機(jī) 只是給電瓶充電，而由電瓶把電能貯存起來，人們最終使用電功率的 大小與電瓶大小有更密切的關(guān)系。功率的大小更主要取決于風(fēng)量的大 小，而不僅是機(jī)頭

19、功率的大小。在內(nèi)地，小的風(fēng)力發(fā)電機(jī)會(huì)比大的更 合適。因?yàn)樗菀妆恍★L(fēng)量帶動(dòng)而發(fā)電，持續(xù)不斷的小風(fēng)，會(huì)比一 時(shí)狂風(fēng)更能供給較大的能量。當(dāng)無風(fēng)時(shí)人們還可以正常使用風(fēng)力帶來 的電能，也就是說一臺(tái)200W風(fēng)力發(fā)電機(jī)也可以通過大電瓶與逆變器 的配合使用，獲得500W甚至1000W乃至更大的功率出。 1KW功率與風(fēng)速曲線 風(fēng)力發(fā)電的應(yīng)用領(lǐng)域 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 可利用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的地方主要有： 航運(yùn)系統(tǒng)我國有長江等水系幾條大河流，如：長江航運(yùn)中的拖船，一般在100-200噸，經(jīng)常被擱置在江中間的錨地上，用電 主要靠蓄電池,使用風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)

20、蓄電池補(bǔ)充充電效果更好。在我國大小河流湖泊上的船舶數(shù)量驚人，用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)可解決船員生活的 照明、做飯、收看電視、收聽廣播等，市場很大，意義也很重要。 森林防火高山觀察站據(jù)林業(yè)部防火指揮部介紹，東北約有400個(gè)觀察站,西南也有幾百個(gè)高山觀察站，各省市都有一些森林高 山防火觀察站,站上的工作人員,在防火期從10月到第二年4、5月期間晝夜在站上值勤，解決他們的照明及聽廣播、看電視頗為費(fèi)神。由于 山高、道路狹窄歧嶇、運(yùn)輸困難，又不能使用明火，使用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以解決觀察站的照明、做飯及娛樂用電。 無人值守的差轉(zhuǎn)臺(tái)和微波站； 海邊,海島； 圍網(wǎng)養(yǎng)殖場； 農(nóng)牧區(qū)； 沙漠戈壁地區(qū)； 山區(qū)； 城市道路照

21、明； 生產(chǎn)型企業(yè)； 辦公、家庭； 礦山、勘探； 森林伐木； 旅游業(yè)； 農(nóng)業(yè)、漁業(yè)； 廣告業(yè)、廣告牌、廣告燈箱； 賓館、餐廳； 海洋碼頭船舶自供電； 用電不便地區(qū)自供電； 移動(dòng)餐車； 移動(dòng)旅店。 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng) 太陽能是地球上一切能源的來源，太陽照射著地球的每一片土地。風(fēng) 能是太陽能在地球表面的另外一種表現(xiàn)形式，由于地球表面的不同形 態(tài)（如沙土地面、植被地面和水面）對(duì)太陽光照的吸熱系數(shù)不同，在 地球表面形成溫差，地表空氣的溫度不同形成空氣對(duì)流而產(chǎn)生風(fēng)能。 ? 因此，太陽能與風(fēng)能在時(shí)間上和地域上都有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。白天 太陽光最強(qiáng)時(shí)，風(fēng)很小，晚上太陽落山后，光照很弱，但由于地表溫 差變化大而風(fēng)能加

22、強(qiáng)。在夏季，太陽光強(qiáng)度大而風(fēng)小，冬季，太陽光 強(qiáng)度弱而風(fēng)大。太陽能和風(fēng)能在時(shí)間上的互補(bǔ)性使風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng) 在資源上具有最佳的匹配性，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是資源條件最好的獨(dú) 立電源系統(tǒng)。 ? 由于地域間的光照和風(fēng)力資源不平衡，采用光伏發(fā)電還是風(fēng)力發(fā)電， 或者風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐墓夥L(fēng)力資源來選擇。從系統(tǒng)的優(yōu) 化角度考慮，風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)更符合節(jié)省和實(shí)用原則。對(duì)于偏遠(yuǎn)或交通 不便地區(qū)，系統(tǒng)維護(hù)不方便的地區(qū)，風(fēng)光互補(bǔ)光伏供電系統(tǒng)因幾乎不 需要維護(hù)而更適合應(yīng)用。 風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)介紹 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的合理配置 ? 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)由太陽能光電板、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、系統(tǒng)控制器 、蓄電池組和逆變器等幾部分組

23、成，發(fā)電系統(tǒng)各部分容量的合理配置 對(duì)保證發(fā)電系統(tǒng)的可靠性非常重要。一般來說，系統(tǒng)配置應(yīng)考慮以下 幾方面因素： ? 1、 用電負(fù)荷的特征 ? 發(fā)電系統(tǒng)是為滿足用戶的用電要求而設(shè)計(jì)的，要為用戶提供可靠 的電力，就必須認(rèn)真分析用戶的用電負(fù)荷特征。主要是了解用戶的最 大用電負(fù)荷和平均日用電量。 ? 最大用電負(fù)荷是選擇系統(tǒng)逆變器容量的依據(jù)，而平均日發(fā)電量則 是選擇風(fēng)機(jī)及光電板容量和蓄電池組容量的依據(jù)。 ? 2太陽能和風(fēng)能的資源狀況 ? 項(xiàng)目實(shí)施地的太陽能和風(fēng)能的資源狀況是系統(tǒng)光電板和風(fēng)機(jī)容量 選擇的另一個(gè)依據(jù)，一般根據(jù)資源狀況來確定光電板和風(fēng)機(jī)的容量系 數(shù)，在按用戶的日用電量確定容量的前提下再考慮容量系

24、數(shù)，最后光 電板和風(fēng)機(jī)的容量. 風(fēng)光互補(bǔ)原理圖 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)配置 離網(wǎng)型風(fēng)光互補(bǔ) 發(fā)電系統(tǒng)的基本 構(gòu)成如圖所示， 主要由風(fēng)力發(fā)電 機(jī)/光伏組件、 風(fēng)機(jī)/光伏控制 器、蓄電池和逆 變器等構(gòu)成，各 部分的作用同風(fēng) 能發(fā)電系統(tǒng)。 基于風(fēng)光互補(bǔ)控制器的系統(tǒng) 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng) 電梯節(jié)能 節(jié)約資源是我國的基本國策。國家實(shí)施節(jié)約與開發(fā)并舉、把節(jié)約放在 首位的能源發(fā)展戰(zhàn)略。國家鼓勵(lì)、支持節(jié)能科學(xué)技術(shù)的研究、開發(fā)、 示范和推廣，促進(jìn)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新與進(jìn)步。全國人大常委會(huì)于2007年 10月28日通過的中華人民共和國節(jié)約能源法中規(guī)定，“對(duì)高耗能 的特種設(shè)備，按照國務(wù)院的規(guī)定實(shí)行節(jié)能審查和監(jiān)管。”國家質(zhì)檢總 局質(zhì)檢

25、特函200729號(hào)文件提出：要對(duì)鍋爐、換熱壓力容器、電 梯等高耗能特種設(shè)備實(shí)行能效測試，加強(qiáng)特種設(shè)備使用環(huán)節(jié)的節(jié)能監(jiān) 管。據(jù)資料介紹，我國僅三星級(jí)以上的酒店，空調(diào)和電梯兩項(xiàng)耗電量 就占城市耗電量的三分之一，電梯是現(xiàn)代建筑最大的用電設(shè)備之一。 隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，電梯的擁 有量呈不斷上升趨勢，電梯的能耗也隨之不斷增高。因此，電梯節(jié)能 降耗的研究已引起社會(huì)各界的關(guān)注。開展電梯的節(jié)能降耗工作已經(jīng)是 大勢所趨,是一件利國利民的工作。 電梯節(jié)能 據(jù)中國電梯協(xié)會(huì)提供的信息顯示，全國在 用電梯總保有量已超過90萬臺(tái)，成為世界 上電梯總保有量最多的國家。而且，隨著 我國城市化進(jìn)

26、程進(jìn)入快速發(fā)展期，每年都 將有超過數(shù)十萬臺(tái)新增電梯(新增電梯數(shù)量 世界第一)投入使用。電梯作為交通工具， 已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畈豢扇鄙俚囊徊糠?。 電梯節(jié)能意義 電梯在使用過程中，有電動(dòng)運(yùn)行與發(fā)電運(yùn)行（也叫制動(dòng)運(yùn)行）兩種狀態(tài)。其 中的發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生一部分能量，我們稱之為再生能源。目前市場上使 用的電梯（除進(jìn)口高速電梯之外，約占總量的2%）將再生能源消耗在制動(dòng)電 阻上，在浪費(fèi)這些能源的同時(shí)，也造成了電梯控制柜的發(fā)熱。如果將這部分 再生能源收集起來，每年節(jié)約的電能相當(dāng)可觀。 我們簡單計(jì)算一下，一般使用能量回饋裝置來收集電梯再生能源，可以 節(jié)省15%45%的耗電量。按照平均20%的數(shù)據(jù)計(jì)算，如果

27、全國的電梯都安裝 了能量回饋裝置，每年可以從電梯中回收52.56億度電。這個(gè)數(shù)字是什么概念 呢？我們看一下，據(jù)中國水利網(wǎng)數(shù)據(jù)，國家黃河小浪底水電廠每年發(fā)電量平 均為51億度，也就是說，全國的電梯使用能量回饋裝置來收集電梯再生能源 ，相當(dāng)于又造了一個(gè)小浪底水電廠！ 使用能量回饋裝置收集電梯再生能源，同時(shí)也降低了電梯運(yùn)行中的發(fā)熱 量，將大大降低電梯控制系統(tǒng)的故障率，延長使用壽命。 21世紀(jì)能源將日益緊張，我國又是能源消耗大國，節(jié)能勢在必行。因此 ，使用能量回饋裝置收集電梯再生能源是利國利民的一件好事，是造福子孫 后代的大事！ ? 電梯結(jié)構(gòu)原理圖 電梯節(jié)能 電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)節(jié)約電能的途徑主要有兩大類：

28、一、是提高電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，如風(fēng)機(jī)、水 泵調(diào)速是以提高負(fù)載運(yùn)行效率為目標(biāo)的節(jié)能措施 ，再如電梯曳引機(jī)采用變頻器調(diào)速取代異步電動(dòng) 機(jī)調(diào)壓調(diào)速是以提高電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率為目標(biāo)的節(jié) 能措施。 二、是將運(yùn)動(dòng)中負(fù)載上的機(jī)械能（位能、動(dòng)能）通 過能量回饋器變換成電能（再生電能）并回送給 交流電網(wǎng)，供附近其它用電設(shè)備使用，使電機(jī)拖 動(dòng)系統(tǒng)在單位時(shí)間消耗電網(wǎng)電能下降，從而達(dá)到 節(jié)約電能的目的。 電梯節(jié)能 ? 電梯節(jié)能原理 采用變頻調(diào)速的電梯啟動(dòng)運(yùn)行達(dá)到最高運(yùn)行速度后具有最大的機(jī)械功能，電梯達(dá)到目 標(biāo)層前要逐步減速直到電梯停止運(yùn)動(dòng)為止，這一過程是電梯曳引機(jī)釋放機(jī)械功能量的 過程。此外，升降電梯還是一個(gè)位能性負(fù)

29、載，為了均勻拖動(dòng)負(fù)載，電梯由曳引機(jī)拖動(dòng) 的負(fù)載是由載客轎廂和對(duì)重平衡塊組成，只有當(dāng)轎廂載重量約為50%（1噸載客電梯乘 客為7人左右）時(shí)，轎廂和對(duì)重平衡塊才相互平衡，否則，轎廂和對(duì)重平衡塊就會(huì)有質(zhì) 量差，使電梯運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生機(jī)械位能。 電梯運(yùn)行中多余的機(jī)械能（含位能、動(dòng)能）通過電動(dòng)機(jī)和變頻器轉(zhuǎn)換成直流電能 儲(chǔ)存在變頻器直流回路中的電容中，此時(shí)電容就好比是一個(gè)小水庫，回送到電容中的 電能越多，電容電壓就越高，（好比水庫水位超高），如不及時(shí)釋放電容器儲(chǔ)存的電 能，就會(huì)產(chǎn)生過壓故障，使變頻器停止工作，電梯無法正常運(yùn)行。 目前國內(nèi)絕大多數(shù)變頻調(diào)速電梯均采用電阻消耗電容中儲(chǔ)存的電能的方法來防止 電容過電壓，

30、但是電阻耗能不僅降低了系統(tǒng)的效率，電阻產(chǎn)生的大量熱量還惡化了電 梯控制柜周邊的環(huán)境。 能量回饋器的作用就是能有效的將電容中儲(chǔ)存的電能回送給交流電網(wǎng)供周邊其它 用電設(shè)備使用，節(jié)電效果十分明顯，一般節(jié)電率可達(dá)21%-46%。此外，由于無電阻發(fā) 熱元件，機(jī)房溫度下降，可以節(jié)省機(jī)房空調(diào)的耗電量，在許多場合，節(jié)約空調(diào)耗電量 往往帶來更大的節(jié)電效果。 電梯節(jié)能 電梯能量回饋器的主電路由智能模塊IPMIGBT、隔離二極管、濾波電感、電容等元 件組成。IPM模塊是主電路中的核心元件， 它將直流電能逆變?yōu)榕c交流電網(wǎng)同步的三 相電流回送電網(wǎng)。 能量回饋器 空調(diào)制冷節(jié)能 當(dāng)前，談及環(huán)保生活，幾乎必言“低碳”。據(jù)國家

31、有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，中 央空調(diào)耗電占到公共建筑的30%，可見中央空調(diào)節(jié)能是“低碳”生活 相當(dāng)重要的一部分。今年兩會(huì)，公共場所空調(diào)溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于26與環(huán) 保相違背的做法，以及中央空調(diào)節(jié)能改造具有巨大潛力引起了市人大 代表孫利的關(guān)注，她提交了關(guān)于推行中央空調(diào)節(jié)能改造的建議。 中央空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)代大型建筑物不可缺少的配套設(shè)施之一，電能的消 耗非常大，約占建筑物總電能消耗的50%。由于中央空調(diào)系統(tǒng)都是按 最大負(fù)載并增加一定余量設(shè)計(jì)，而實(shí)際上在一年中，滿負(fù)載下運(yùn)行最 多只有十多天，甚至十多個(gè)小時(shí)，幾乎絕大部分時(shí)間負(fù)載都在70%以 下運(yùn)行。通常中央空調(diào)系統(tǒng)中冷凍主機(jī)的負(fù)荷能隨季節(jié)氣溫變化自動(dòng) 調(diào)節(jié)負(fù)載，而與冷凍主機(jī)

32、相匹配的冷凍泵、冷卻泵卻不能自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù) 載，幾乎長期在100%負(fù)載下運(yùn)行，造成了能量的極大浪費(fèi)，也惡化 了中央空調(diào)的運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行質(zhì)量。隨著變頻技術(shù)的日益成熟，利用 變頻器、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件的有機(jī) 結(jié)合，構(gòu)成溫差閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵的輸出流量，達(dá)到 節(jié)能目的提供了可靠的技術(shù)條件。 中央空調(diào)系統(tǒng) 在中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，冷凍泵、冷卻泵的裝機(jī)容量是取系統(tǒng)最大負(fù) 荷再增加10%20%余量作為設(shè)計(jì)系數(shù)。根據(jù)計(jì)算中央空調(diào)系統(tǒng)中， 冷凍水、冷卻水循環(huán)用電約占夏季酒店總用電的25%30%，冷卻塔 的用電占8%10%。因此，實(shí)施對(duì)冷凍水和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)以及冷 卻塔的能量

33、自動(dòng)控制是中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造及自動(dòng)控制的重要組成 部分。 電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)原理 ? n=60f/p(1-s) f:頻率 p:電機(jī)磁極對(duì)數(shù) s:轉(zhuǎn)差率 式中：n:轉(zhuǎn)速 由上式可見，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速有3種方法，改變頻率、改變電機(jī) 磁極對(duì)數(shù)、改變轉(zhuǎn)差率。在以上調(diào)速方法中，變頻調(diào)速性 能最好，調(diào)速范圍大，靜態(tài)穩(wěn)定性好，運(yùn)行效率高。因此 改變頻率而改變轉(zhuǎn)速的方法最方便有效。 冷卻塔的控制 以前的冷卻塔是人為的根據(jù)冷卻水溫度選 擇冷卻塔開啟的臺(tái)數(shù)，非常容易造成能源 的浪費(fèi)現(xiàn)象，現(xiàn)在根據(jù)冷卻水的溫度，由 溫度傳感器傳送信號(hào)至PLC，由PLC經(jīng)計(jì)算 后對(duì)冷卻塔風(fēng)機(jī)依次開啟，以28為基數(shù) ，溫度每上升2，

34、開啟兩臺(tái)散熱風(fēng)機(jī)，每 下降2，延時(shí)5分鐘后停止2臺(tái)風(fēng)機(jī)，以達(dá) 到節(jié)能效果。 節(jié)能改造的具體方案 1、主電路的控制設(shè)計(jì) 根據(jù)具體情況，同時(shí)考慮到成本控制，原有的電器設(shè)備盡可能的利用。冷凍水泵及冷 卻水泵均采用一用一備的方式運(yùn)行，使用一臺(tái)變頻器控制拖動(dòng)兩臺(tái)水泵交替運(yùn)行。將 一臺(tái)揚(yáng)程較高的冷水泵作為備用。 以下為冷凍水泵與冷卻水泵一次接線圖： 節(jié)能改造的具體方案 節(jié)能改造的具體方案 ? 工作流程： ? 開機(jī)：開啟冷水及冷卻水泵，由PLC控制冷水及冷卻水泵的啟停 ，由冷水及冷卻水泵的接觸器向制冷機(jī)發(fā)出聯(lián)鎖信號(hào)，開啟制冷機(jī)， 由變頻器、溫度傳感器、溫度模塊組成的溫差閉環(huán)控制電路對(duì)水泵進(jìn) 行調(diào)速以控制工作

35、流量，同時(shí)PLC控制冷卻塔根據(jù)溫度傳感器信號(hào)自 動(dòng)選擇開啟臺(tái)數(shù)。 停機(jī)：關(guān)閉制冷機(jī)，冷水及冷卻水泵以及冷卻塔延時(shí)十分鐘后自 動(dòng)關(guān)閉。 保護(hù)：由壓力傳感器控制冷水及冷卻水的缺水保護(hù)，壓力偏低時(shí) 自動(dòng)開啟補(bǔ)水泵補(bǔ)水。 ? 變頻節(jié)能技術(shù)框圖及改造原理分析 下圖為變頻節(jié)能系統(tǒng) 示意圖 中央空調(diào)節(jié)能改造 中央空調(diào)節(jié)能改造工作原理 ? 中央空調(diào)節(jié)能改造系統(tǒng)主要由制冷機(jī)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷凍水循環(huán) 系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)和散熱水塔組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示： 制冷機(jī)通過壓縮機(jī)將制冷劑壓縮成液態(tài)后送蒸發(fā)器中與冷凍水進(jìn)行熱交換，將冷凍水制 冷，冷凍水泵將冷凍水送到各風(fēng)機(jī)風(fēng)中的冷卻盤管中，由風(fēng)機(jī)吹送冷風(fēng)達(dá)到降溫的目的。 經(jīng)蒸發(fā)后制冷劑在冷凝器中釋放出熱量，