CN108964133A - 新型风光互补风力发电机组发电系统 - Google Patents
新型风光互补风力发电机组发电系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108964133A CN108964133A CN201810997369.2A CN201810997369A CN108964133A CN 108964133 A CN108964133 A CN 108964133A CN 201810997369 A CN201810997369 A CN 201810997369A CN 108964133 A CN108964133 A CN 108964133A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wind
- control system
- generating set
- wind power
- power generating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title claims abstract description 36
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000003869 coulometry Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 9
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H02J3/383—
-
- H02J3/386—
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
Abstract
本发明公开了一种新型风光互补风力发电机组发电系统，包括风力发电机组、风机控制系统、光伏逆变控制系统、风光协调控制系统，在该风力发电机舱、风力发电机叶片和风力发电机塔筒的部分表面都含有太阳能电池薄膜，该太阳能电池薄膜用于发电；所述风力发电机组通过风机控制系统将产生的电流传输至该风光协调控制系统；所述太阳能电池薄膜相互并联，并将产生的电能通过光伏逆变控制系统传输至风光协调控制系统；该风光协调控制系统将产生的电能输出至电源负载。本发明提供一种能够使风能和太阳能结合，相互利用，提高能源利用率，并且可以运用在兆瓦级风光互补发电系统的一种新型风光互补风力发电机组发电系统。
Description
技术领域
本发明涉及风光互补发电技术领域，尤其涉及一种新型风光互补风力发电机组发电系统。
背景技术
当今世界发展绿色低碳经济已经成为一个重要的趋势，人类在进入工业社会之后，发展的步伐超过了任何以前的一个时代，当人们在享受经济增长带来的好处的同时，也不得不面对日益突出的资源和环境问题。在全球能源形势紧张、气候变暖严重威胁经济发展和人们生活健康的今天，世界各国都在寻求新的能源替代战略以求得可持续发展。
太阳能以其无限可再生、零排放、安全等显著优势，成为关注重点。太阳能可谓是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能，广义地说，太阳能包含以上各种可再生能源。太阳能蕴量巨大，可以说是取之不尽、用之不竭。
风能是太阳能的次生绿色能源之一，并且全球风能储量丰富，达到了200亿千瓦。风能也是清洁、无污染的可再生资源，在化石能源日益匮乏的今天，风能的利用越来越受到世界各国的重视，并得到了快速高效的发展。我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，其中，陆地上风能储量约2.53亿kW(陆地上离地10m高度资料计算)，海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW，共计10亿kW。我国的风力发电场多位于西北、内蒙古、东北的沙漠、戈壁、草原，以及东部沿海滩涂地区和近海地区。这类地区一是风力资源丰富，二是比较空旷，阳光资源也比较丰富。为安全考虑，风力发电机组单机占地面积较大。如果只利用风能，单位面积土地上能源利用率就较低；并且遇到无风或风大的天气，风力发电机组就会停机，不能发电。考虑到大型太阳能发电场和风能发电场都会在特定的气象条件下造成设备与土地闲置的缺点，大型化的风光互补综合发电设备逐渐得到人们的关注。
在我国的兆瓦级风光互补发电领域，还没有相关完整学术研究论文和专利报道，基本都是针对单一部件进行设计，没有形成一套最大化利用整体的新型风光互补系统，而关于小型化的发电设备的专利报道比较多。这类风光互补发电设备多通过在小型风力发电机顶端或立柱上安装太阳能电池来实现，常见于城市照明等，并不能解决大型风场和太阳能电场的问题。
中国专利申请号为201710610534.X，申请日：2017年07月25日，公开日：2017年10月20日，专利名称是：一种风光互补发电系统，该发明公开了一种风光互补发电系统，属于发电装置技术领域，包括风力发电系统、光伏发电系统、控制器、逆变器、蓄电池组，太阳能发电和风力发电两者互补性的结合实现了两种新能源在自然资源的配置方面、技术方案的整合方面、价格与性能的对比方面达到了对新能源综合利用的最合理的要求。由于太阳能与风能的互补性强，风光互补发电系统在资源上弥补了风电和光电独立系统在资源上的缺陷。同时，风电和光电系统在蓄电池组和逆变环节是可以通用的，所以风光互补发电系统的造价可以降低，系统成本趋于合理，预期能实现低能耗、性能稳、易安装、便维护的结果。
上述专利文献虽然公开了一种风光互补发电系统，该专利文献并没有公开一种兆瓦级风光互补发电系统，没有解决大型风场和太阳能电场的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种能够使风能和太阳能结合，相互利用，提高能源利用率，并且可以运用在兆瓦级风光互补发电系统的一种新型风光互补风力发电机组发电系统。
为了实现本发明目的，可以采取以下技术方案：
一种新型风光互补风力发电机组发电系统，包括风力发电机组、风机控制系统、光伏逆变控制系统、风光协调控制系统，所述风力发电机组包括风力发电机舱、风力发电机叶片和风力发电机塔筒，在该风力发电机舱、风力发电机叶片和风力发电机塔筒的部分表面都含有太阳能电池薄膜，该太阳能电池薄膜用于发电；
所述风力发电机组通过风机控制系统将产生的电流传输至该风光协调控制系统；该风机控制系统，用于根据风力大小及负载变化控制风力发电机组输出电源功率；
所述风力发电机舱部分太阳能电池薄膜、风力发电机叶片部分太阳能电池薄膜和风力发电机塔筒部分太阳能电池薄膜相互并联，并将产生的电能通过光伏逆变控制系统传输至风光协调控制系统；所述光伏逆变控制系统，用于将太阳能电池薄膜产生的直流电能转化为交流电能；
所述风光协调控制系统，用于协调风力发电机组合该太阳能电池薄膜所产生的电能，并控制该电能输出；所述风光协调控制系统将产生的电能输出至电源负载。
所述太阳能电池薄膜由柔性材料制成。
所述电源负载包括交流负载，该风光协调控制系统将产生的电能输出至交流负载。
所述电源负载包括直流负载，该风光协调控制系统将产生的电能通过整流器传输至直流负载。
所述风光协调控制系统包括电量检测器，该电量检测器用于检测所述产生电能电量。
所述风光协调控制系统包括风量电能传感器，该风量电能传感器用于检测风力发电机组产生的电能电量。
本发明的有益效果是：本发明通过风力发电机舱太阳能电池薄膜、风力发电机叶片太阳能电池薄膜和风力发电机塔筒太阳能电池薄膜进行太阳能发电，减少了受外界自然因素影响风力发电机组发电的互补系统，该系统中通过光伏逆变控制系统传输至该风光协调控制系统输出的电能，可满足风力发电机组的日常用电，同时可以降低综合厂用电率的指标，合理利用了租赁土地，使收益最大化。
附图说明
图1为本发明实施例新型风光互补风力发电机组发电系统方框图；
具体实施方式
下面结合附图及本发明的实施例对发明作进一步详细的说明。
实施例1
参看图1，该新型风光互补风力发电机组发电系统，包括风力发电机组1、风机控制系统5、光伏逆变控制系统6、风光协调控制系统7，所述风力发电机组1包括风力发电机舱、风力发电机叶片和风力发电机塔筒，在该风力发电机舱、风力发电机叶片和风力发电机塔筒的部分表面都含有太阳能电池薄膜，该太阳能电池薄膜用于发电；
优选地，所述太阳能电池薄膜由柔性材料制成，该风力发电机舱部分表面含有风力发电机舱部分太阳能柔性薄膜2，该风力发电机叶片表面含有风力发电机叶片部分太阳能柔性薄膜3，该风力发电机塔筒的部分表面含有风力发电机塔筒部分太阳能柔性薄膜4；
所述风力发电机组1通过风机控制系统5将产生的电流传输至该风光协调控制系统7；该风机控制系统5，用于根据风力大小及负载变化控制风力发电机组1输出电源功率；
所述风力发电机舱部分太阳能电池薄膜2、风力发电机叶片部分太阳能电池薄膜3和风力发电机塔筒部分太阳能电池薄膜4相互并联，并将产生的电能通过光伏逆变控制系统6传输至风光协调控制系统7；所述光伏逆变控制系统6，用于将太阳能电池薄膜产生的直流电能转化为交流电能；
所述风光协调控制系统7，用于协调风力发电机组1和所述风力发电机舱部分太阳能电池薄膜2、风力发电机叶片部分太阳能电池薄膜3和风力发电机塔筒部分太阳能电池薄膜4所产生的电能，并控制该电能输出；所述风光协调控制系统1将产生的电能输出至电源负载。
优选地，所述电源负载包括交流负载81，该风光协调控制系统1将产生的电能输出至交流负载81。
优选地，所述电源负载包括直流负载82，该风光协调控制系统1将产生的电能通过整流器83传输至直流负载82。
本发明是一种以风力光伏互补发电的兆瓦级风力发电机组1，该风力发电机组1的风机塔筒、叶片、机舱外壳部分均贴敷柔性太阳能电池薄膜；太阳能电池薄膜可根据风机塔筒、叶片、机舱外壳分为三个区域，各区域独立发电，每个区域通过导线将太阳能电池产生的电流导入蓄电设备或电网。
实施例2
与上述实施例的不同之处在于，所述风光协调控制系统7包括电量检测器，该电量检测器用于检测所述产生电能电量。所述风力发电机组1和太能能电池膜所产生的电能电量，可以通过所述电量检测器检测，方便了对电能电量的控制。
实施例3
与上述实施例的不同之处在于，所述风光协调控制系统7包括风量电能传感器，该风量电能传感器用于检测风力发电机组产生的电能电量。所述风力发电机组1将产生的电能通过所述风机控制系统5传输至该风光协调控制系统7，通过风量电能传感器检测该电能电量，控制电能电量输出大为简便。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种新型风光互补风力发电机组发电系统，其特征在于：包括风力发电机组、风机控制系统、光伏逆变控制系统、风光协调控制系统，所述风力发电机组包括风力发电机舱、风力发电机叶片和风力发电机塔筒，在该风力发电机舱、风力发电机叶片和风力发电机塔筒的部分表面都含有太阳能电池薄膜，该太阳能电池薄膜用于发电；
所述风力发电机组通过风机控制系统将产生的电流传输至该风光协调控制系统；该风机控制系统，用于根据风力大小及负载变化控制风力发电机组输出电源功率；
所述风力发电机舱部分太阳能电池薄膜、风力发电机叶片部分太阳能电池薄膜和风力发电机塔筒部分太阳能电池薄膜相互并联，并将产生的电能通过光伏逆变控制系统传输至风光协调控制系统；所述光伏逆变控制系统，用于将太阳能电池薄膜产生的直流电能转化为交流电能；
所述风光协调控制系统，用于协调风力发电机组和该太阳能电池薄膜所产生的电能，并控制该电能输出；所述风光协调控制系统将产生的电能输出至电源负载。
2.根据权利要求1所述的新型风光互补风力发电机组发电系统，其特征在于：所述太阳能电池薄膜由柔性材料制成。
3.根据权利要求1所述的新型风光互补风力发电机组发电系统，其特征在于：所述电源负载包括交流负载，该风光协调控制系统将产生的电能输出至交流负载。
4.根据权利要求1所述的新型风光互补风力发电机组发电系统，其特征在于：所述电源负载包括直流负载，该风光协调控制系统将产生的电能通过整流器传输至直流负载。
5.根据权利要求1-4任一所述的新型风光互补风力发电机组发电系统，其特征在于：所述风光协调控制系统包括电量检测器，该电量检测器用于检测所述产生电能电量。
6.根据权利要求1-4任一所述的新型风光互补风力发电机组发电系统，其特征在于：所述风光协调控制系统包括风量电能传感器，该风量电能传感器用于检测风力发电机组产生的电能电量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810997369.2A CN108964133A (zh) | 2018-08-29 | 2018-08-29 | 新型风光互补风力发电机组发电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810997369.2A CN108964133A (zh) | 2018-08-29 | 2018-08-29 | 新型风光互补风力发电机组发电系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108964133A true CN108964133A (zh) | 2018-12-07 |
Family
ID=64473592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810997369.2A Pending CN108964133A (zh) | 2018-08-29 | 2018-08-29 | 新型风光互补风力发电机组发电系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108964133A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109728762A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-07 | 天津大学 | 风光一体发电装置 |
| CN110439754A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-11-12 | 国电联合动力技术有限公司 | 敷有薄膜太阳能电池组件的风力发电机组及其设计方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100207453A1 (en) * | 2008-04-15 | 2010-08-19 | Candew Scientific, Llc | Hybrid renewable energy turbine using wind and solar power |
| CN102562465A (zh) * | 2010-12-29 | 2012-07-11 | 苏州柔印光电科技有限公司 | 一种新型风光一体化发电系统 |
| CN202488168U (zh) * | 2012-01-06 | 2012-10-10 | 南通美能得太阳能电力科技有限公司 | 一种风力发电和太阳能发电相结合的系统 |
| CN208890392U (zh) * | 2018-08-29 | 2019-05-21 | 健安诚（内蒙古）新能源科技有限公司 | 新型风光互补风力发电机组发电系统 |
-
2018
- 2018-08-29 CN CN201810997369.2A patent/CN108964133A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100207453A1 (en) * | 2008-04-15 | 2010-08-19 | Candew Scientific, Llc | Hybrid renewable energy turbine using wind and solar power |
| CN102562465A (zh) * | 2010-12-29 | 2012-07-11 | 苏州柔印光电科技有限公司 | 一种新型风光一体化发电系统 |
| CN202488168U (zh) * | 2012-01-06 | 2012-10-10 | 南通美能得太阳能电力科技有限公司 | 一种风力发电和太阳能发电相结合的系统 |
| CN208890392U (zh) * | 2018-08-29 | 2019-05-21 | 健安诚（内蒙古）新能源科技有限公司 | 新型风光互补风力发电机组发电系统 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109728762A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-07 | 天津大学 | 风光一体发电装置 |
| CN110439754A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-11-12 | 国电联合动力技术有限公司 | 敷有薄膜太阳能电池组件的风力发电机组及其设计方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Abd Ali et al. | Study of hybrid wind–solar systems for the Iraq energy complex | |
| Nagaraj | Renewable energy based small hybrid power system for desalination applications in remote locations | |
| Arjun et al. | Micro-hybrid power systems–a feasibility study | |
| Ambia et al. | An analysis & design on micro generation of a domestic solar-wind hybrid energy system for rural & remote areas-perspective Bangladesh | |
| Natsheh | Hybrid power systems energy management based on artificial intelligence | |
| CN108964133A (zh) | 新型风光互补风力发电机组发电系统 | |
| Manimegalai et al. | An Overview of Global Renewable Energy Resources: Present Scenario, Policies, and Future Prospects | |
| Aderoju et al. | Assessment of renewable energy sources & municipal solid waste for sustainable power generation in Nigeria | |
| CN208890392U (zh) | 新型风光互补风力发电机组发电系统 | |
| Zahedi | Technical analysis of an electric power system consisting of solar PV energy, wind power, and hydrogen fuel cell | |
| CN201666220U (zh) | 沿海滩涂太阳能光伏发电与风力发电互补的供电装置 | |
| Chitra et al. | A Hybrid Wind-Solar Standalone Renewable Energy System | |
| Kotian et al. | Design and simulation of a hybrid energy system for Ramea Island, Newfoundland | |
| Pinninti et al. | Design and Modeling Of Vertical axis Wind Turbine and SolarPV Hybrid Power Generation System | |
| Khatoniar | A Review on Power Electronics in Renewable Energy Systems | |
| Chukwuorji et al. | Improving Power Generation in Nigeria: The Solar and Wind Energy Option | |
| Holmukhe et al. | A simulation study of solar wind hybrid power system | |
| Al-Mamun et al. | Design and Analysis of a Solar-Wind Hybrid System | |
| Zulafa et al. | PV-Wind Hybrid System Design at the Tambakrejo Fisherman's Village in the Tamban Coastal Area Malang | |
| Kaviskar et al. | Design of Future Tree to Harvest Solar and Wind Energy | |
| CN106208051A (zh) | 一种风能太阳能柴油市电联合供电系统 | |
| Dahuwa et al. | Solar power technology (SPT) as an alternative to power generation | |
| Diakonova et al. | Application of renewable and alternative sources of energy in agricultural construction projects | |
| Qian et al. | Research on the Effects of New Energy Power Generation on Power System | |
| KUMAR et al. | Fabrication of Portable Green Energy Hand Device Charging Station |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |