CN113489047A - 一种碳中和新能源发电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳中和新能源发电系统，包括光伏发电模块、风力发电模块、水力发电模块、PLC控制模块、中央处理器模块、显示模块、超级电容模块、电压测量模块、双向转换器模块、逆变器模块和水流循环泵模块，所述光伏发电模块包括光伏板矩阵模块，所述风力发电模块包括风力发电机组模块。该碳中和新能源发电系统，通过光伏和风力利用自然环境做工发电，同时利用光伏和风力做功所得并存储的电能的一部分驱动水流循环泵带动水力发电机组做功，致使光伏发电、风力发电和水力发电能够有效的结合达到最优的零排放，同时利用光伏发电与风力发电做功的同时推动其水力发电机组进行发电作业，水力资源能够进行反复利用，从而大大提高了装置的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种碳中和新能源发电系 统。
背景技术
碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生 的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身 产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳"零排放"，碳中和作为一种新 型环保形式，目前已经被越来越多的大型活动和会议采用，碳中和能 够推动绿色的生活、生产，实现全社会绿色发展。
现有的碳中和企业需要利用光伏、风力、水力三结合力达零排放， 水力资源反复利用的发电系统，现有的大多数新能源发电系统无法做 到三者结合，因此我们提出一种碳中和新能源发电系统。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种碳中和新能源发电系 统，解决了根据需要利用光伏、风力、水力三结合力达零排放，水力 资源反复利用的发电系统，然现有的大多数新能源发电系统无法做到 三者结合的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种碳中和新能源发电系统，包括光伏发电模块、风力发电模块、 水力发电模块、PLC控制模块、中央处理器模块、显示模块、超级电 容模块、电压测量模块、双向转换器模块、逆变器模块和水流循环泵 模块，所述光伏发电模块包括光伏板矩阵模块，所述风力发电模块包 括风力发电机组模块，所述水力发电模块包括水力发电机组模块，所 述中央处理器模块与显示模块电连接设置，所述光伏发电模块、风力 发电模块和水力发电模块依次与超级电容模块电连接设置，所述中央 处理器模块依次与电压测量模块、超级电容模块和双向转换器模块电 连接设置，所述逆变器模块与水流循环泵模块电连接设置，所述水流循环泵模块与水力发电模块电连接设置；
一种碳中和新能源发电系统操作方法，步骤如下：
步骤一：将太阳能和风能转化为电能；
步骤二：超级电容用于暂时存储转化后的电能；
步骤三：双向转换器用于调整超级电容两端的电压；
步骤四：电压测量模块用于测量超级电容两端最大输出功率；
步骤五：超级电容通过双向转换器将存储电能转化为交流电；
步骤六：转化后的交流电对其水流循环泵进行供电；
步骤七：水流循环泵作业，水力发电机组做功转化电能并通过超 级电容进行存储；
步骤八：超级电容继续通过双向转换器进行转换电流，转换后的 交流电接入电网，并给与用户供电。
优选的，所述PLC控制模块的数量为三组且依次与光伏发电模 块、风力发电模块和水力发电模块电信连接设置。
优选的，所述中央处理器模块依次与三组PLC控制模块双向电信 连接设置。
优选的，所述超级电容模块、电压测量模块、双向转换器模块和 逆变器模块依次串联连接设置。
优选的，所述超级电容模块用于接受光伏板矩阵模块、风机发电 机组模块和水力发电机组模块输出电能并输出电能到双向转换器。
优选的，所述水流循环泵模块用于驱动水力发电机组模块做功。
优选的，所述显示模块用于展现超级电容模块和电压测量模块电 能数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该碳中和新能源发电系统，通过光伏和风力利用自然环境做 工发电，同时利用光伏和风力做功所得并存储的电能的一部分驱动水 流循环泵带动水力发电机组做功，致使光伏发电、风力发电和水力发 电能够有效的结合达到最优的零排放，同时利用光伏发电与风力发电 做功的同时推动其水力发电机组进行发电作业，水力资源能够进行反 复利用，从而大大提高了装置的实用性。
2、该碳中和新能源发电系统，通过位于超级电容模块的输出位 置设置有双向转换器模块与电压测量模块，致使装置在进行输出电流 至水流循环泵时，能够对其超级电容模块输出的电量进行有效调控分 配，从而达到合理利用资源的目的，致使装置的实用性大大提高。
附图说明
图1为本发明的模块结构示意图；
图2为本发明一种碳中和新能源发电系统操作方法流程模块结 构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方 案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部 分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普 通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
实施例：参照图1-2，一种碳中和新能源发电系统，包括光伏发 电模块、风力发电模块、水力发电模块、PLC控制模块、中央处理器 模块、显示模块、超级电容模块、电压测量模块、双向转换器模块、 逆变器模块和水流循环泵模块，所述光伏发电模块包括光伏板矩阵模 块，所述风力发电模块包括风力发电机组模块，所述水力发电模块包 括水力发电机组模块，所述PLC控制模块的数量为三组且依次与光伏 发电模块、风力发电模块和水力发电模块电信连接设置，所述中央处 理器模块依次与三组PLC控制模块双向电信连接设置，所述中央处理 器模块与显示模块电连接设置，所述光伏发电模块、风力发电模块和 水力发电模块依次与超级电容模块电连接设置，所述中央处理器模块 依次与电压测量模块、超级电容模块和双向转换器模块电连接设置， 所述超级电容模块、电压测量模块、双向转换器模块和逆变器模块依 次串联连接设置，所述逆变器模块与水流循环泵模块电连接设置，水 流循环泵模块与水力发电模块电连接设置，所述超级电容模块用于接 受光伏板矩阵模块、风机发电机组模块和水力发电机组模块输出电能 并输出电能到双向转换器，所述水流循环泵模块用于驱动水力发电机 组模块做功，所述显示模块用于展现超级电容模块和电压测量模块电 能数据；
一种碳中和新能源发电系统操作方法，步骤如下：
步骤一：将太阳能和风能转化为电能；
步骤二：超级电容用于暂时存储转化后的电能；
步骤三：双向转换器用于调整超级电容两端的电压；
步骤四：电压测量模块用于测量超级电容两端最大输出功率；
步骤五：超级电容通过双向转换器将存储电能转化为交流电；
步骤六：转化后的交流电对其水流循环泵进行供电；
步骤七：水流循环泵作业，水力发电机组做功转化电能并通过超 级电容进行存储；
步骤八：超级电容继续通过双向转换器进行转换电流，转换后的 交流电接入电网，并给与用户供电。
在使用时：将太阳能和风能转化为电能，超级电容用于暂时存储 转化后的电能，双向转换器用于调整超级电容两端的电压，电压测量 模块用于测量超级电容两端最大输出功率，超级电容通过双向转换器 将存储电能转化为交流电，转化后的交流电对其水流循环泵进行供 电，水流循环泵作业，水力发电机组做功转化电能并通过超级电容进 行存储，超级电容继续通过双向转换器进行转换电流，转换后的交流 电接入电网，并给与用户供电。
综上所述，该碳中和新能源发电系统，通过光伏和风力利用自然 环境做工发电，同时利用光伏和风力做功所得并存储的电能的一部分 驱动水流循环泵带动水力发电机组做功，致使光伏发电、风力发电和 水力发电能够有效的结合达到最优的零排放，同时利用光伏发电与风 力发电做功的同时推动其水力发电机组进行发电作业，水力资源能够 进行反复利用，同时通过位于超级电容模块的输出位置设置有双向转 换器模块与电压测量模块，致使装置在进行输出电流至水流循环泵 时，能够对其超级电容模块输出的电量进行有效调控分配，从而达到 合理利用资源的目的，致使装置的实用性大大提高，解决了根据需要 利用光伏、风力、水力三结合力达零排放，水力资源反复利用的发电 系统，然现有的大多数新能源发电系统无法做到三者结合的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅 仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定 要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺 序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非 排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设 备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是 还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术 人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这 些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权 利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种碳中和新能源发电系统，包括光伏发电模块、风力发电模块、水力发电模块、PLC控制模块、中央处理器模块、显示模块、超级电容模块、电压测量模块、双向转换器模块、逆变器模块和水流循环泵模块，其特征在于，所述光伏发电模块包括光伏板矩阵模块，所述风力发电模块包括风力发电机组模块，所述水力发电模块包括水力发电机组模块，所述中央处理器模块与显示模块电连接设置，所述光伏发电模块、风力发电模块和水力发电模块依次与超级电容模块电连接设置，所述中央处理器模块依次与电压测量模块、超级电容模块和双向转换器模块电连接设置，所述逆变器模块与水流循环泵模块电连接设置，所述水流循环泵模块与水力发电模块电连接设置；
一种碳中和新能源发电系统操作方法，步骤如下：
步骤一：将太阳能和风能转化为电能；
步骤二：超级电容用于暂时存储转化后的电能；
步骤三：双向转换器用于调整超级电容两端的电压；
步骤四：电压测量模块用于测量超级电容两端最大输出功率；
步骤五：超级电容通过双向转换器将存储电能转化为交流电；
步骤六：转化后的交流电对其水流循环泵进行供电；
步骤七：水流循环泵作业，水力发电机组做功转化电能并通过超级电容进行存储；
步骤八：超级电容继续通过双向转换器进行转换电流，转换后的交流电接入电网，并给与用户供电。
2.根据权利要求1所述的一种碳中和新能源发电系统，其特征在于，所述PLC控制模块的数量为三组且依次与光伏发电模块、风力发电模块和水力发电模块电信连接设置。
3.根据权利要求1所述的一种碳中和新能源发电系统，其特征在于，所述中央处理器模块依次与三组PLC控制模块双向电信连接设置。
4.根据权利要求1所述的一种碳中和新能源发电系统，其特征在于，所述超级电容模块、电压测量模块、双向转换器模块和逆变器模块依次串联连接设置。
5.根据权利要求1所述的一种碳中和新能源发电系统，其特征在于，所述超级电容模块用于接受光伏板矩阵模块、风机发电机组模块和水力发电机组模块输出电能并输出电能到双向转换器。
6.根据权利要求1所述的一种碳中和新能源发电系统，其特征在于，所述水流循环泵模块用于驱动水力发电机组模块做功。
7.根据权利要求1所述的一种碳中和新能源发电系统，其特征在于，所述显示模块用于展现超级电容模块和电压测量模块电能数据。
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| CN210867252U (zh) * | 2019-06-27 | 2020-06-26 | 江苏农林职业技术学院 | 温室用风光互补发电系统 |
| CN112462649A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-09 | 北方民族大学 | 基于风光混合供电的云平台远程监控防洪防旱装置和方法 |
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