风光市互补供电技术方案GHREPOWER致远能源方案编号：路灯风光市互补供电技术方案（V1.0）上海致远绿色能源有限公司2013年2月目 录一、项目简介 (2)二、项目建设的特点 (2)1.1能源危机 (2)2.2采用风能、太阳能发电是节能减排的最有效措施 (3)2.3在风资源丰富地区采用风能离网发电大大优于架网供电 (3)三、设计方案 (3)3.1遵循的技术标准 (3)3.2系统构成 (4)3.3系统选型 (4)3.3.1发电量需求 (4)3.3.2风力发电机选型 (4)3.3.3光伏组件选型 (6)3.3.4蓄电池选型 (6)3.3.5控制系统选型 (7)3.3.6逆变器选型 (7)3.4 系统配置 (7)四、供电系统及布置原则 (8)4.1风光市互补供电系统图 (8)4.2风光互补供电系统室外布局 (8)五、产品质量认证 (10)六、产品应用案例 (11)6.1 案例1—英国50kW并网系统 (11)6.2 案例2 —风柴互补独立供电系统 (11)6.3 案例3 —风光互补独立供电系统 (11)6.4 案例4—风柴互补独立供电系统 (12)七、风光发电系统产品应用主要业绩 (13)一、项目简介此项目为部队路灯供电方案，根据客户提供的资料：负载最大功率为：13.5kW，日用电量按照135kWh计算，需要提供单相电源。
由于安装地点位于隘口，风资源比较丰富，隘口朝向为南北方向，所以根据北半球的主流风向，此地一年四季风资源都较好。
光照条件由于受到山体的影响，光照条件匮乏。
假设当地风资源年平均风速为6.5m/s，有效光照时间为3h。
若实际风速或有效日照时间有偏差，则风机、光伏发电量会相应变化，此方案仅供参考。
二、项目建设的特点1.1能源危机按目前能源消耗的速度，随着经济的快速发展，常规能源的数量将逐渐减少直至耗尽。
据专家统计，世界上已探明的石油资源只够人类使用45年，天然气够用61年，煤炭230年。
据中国科学院电工所研究员马胜测算，我国已探明的煤炭将在81年内采光，石油将在15年左右枯竭，天然气也将在30年用尽。
而新能源和可再生能源的开发利用正日趋受到世界各国的普遍重视。
从20世纪90年代开始，世界能源电力市场发展最为迅速的已经不再是石油、煤气和天然气，而是太阳能发电、风力发电等可再生能源。
1995～2002年，太阳能光电以高达30.9%的年增长率居第一，风力发电紧随其后，年增长率为30.7%（如果考察1997～2002年间的增长趋势，风力发电的年增长率为33.2%，高于太阳能光伏电池的增长速度），而煤电、水电、核电的年增长速度不到1%，石油和天然气仅为2%左右。
因此，国际一些能源专家预言：就能源、电力而言，21世纪将是风能、太阳能等可再生能源的世纪。
表（一）能源 年增长率/% 能源 年增长率/% 太阳能光伏电池 30.9% 石油发电 1.5%风力发电 30.7% 水电 0.7%地热发电 3.1% 核电 0.7%天然气发电 2.1% 燃煤发电 0.3%1995～2002年能源利用增长趋势按照各种能源在当代人类社会经济生活中的地位，人们把能源分为常规能源和新能源两大类。
常规能源技术上比较成熟，已被人类广泛使用，是生产和生活中起着重要作用的能源，例如煤炭、石油、天然气、水能和核裂变能等。
世界各国政府均采取有效的措施大力发展新能源，发展速度很快。
2.2采用风能、太阳能发电是节能减排的最有效措施风能、太阳能是最清洁的、源源不断的可再生能源，风能、太阳能发电污染排放始终是“零”，按每千瓦时平均耗煤330克计算，15年节约的220.5万度电将减少近1000吨煤炭的燃烧，可减少排放约23.97吨CO2，20.0吨SO2和233吨碳渣及相应的处理费用，由此可见，采用可再生能源对节能减排的良好效果。
2.3在风资源丰富地区采用风能离网发电大大优于架网供电表（二） 风能发电与架网发电比较一览表 架网方式供电风能供电综合投资 大型项目需建设专用输变线路配备配电设施比普通市电高20-30%，规模越大所需投资越接近普通市电照明 输电线路 需开挖电缆沟，铺设输电线路 不需长距离输电线路 建设安装 建设周期长，安装难度大 建设周期短，安装难度小 运行要求 依赖电网供电，停电则全无照明 系统独立照明不受电网影响 电费支出 长期需要支付大量电费 无维护费用 维护频繁、费用高 维护较少、费用较低 备件更换 频繁很少，6-7年更换一次电池 安全性有触电及火灾隐患无触电及火灾隐患三、设计方案3.1遵循的技术标准1《离网型风力发电机组 第1部分 技术条件》GB/T19960.12005 2《离网型风力发电机组 基础与联接》GB10760.1-1989 3《离网型风力发电机组 塔架》GB/T19115.1-20034《离网型风力发电机组用控制器》JB/T10405-20045《离网型户用风柴互补发电系统 第1部分 技术条件》GB/T19115.1-2003 6《离网型户用风柴互补发电系统 第2部分 试验方法》GB/T19115.2-20033.2系统构成根据客户需求，此项目采用风光市互补供电系统，具体组成如下图：风力发电机此套风光市互补供电系统主要由风力发电机组、风机控制器、光伏组件、光伏控制器、蓄电池组、市电、离网逆变系统组成。
此套系统优先采用风光互补系统供电，在风光资源充足的情况下，当发电量多于用电量且蓄电池组浮充时，系统将多余的电量通过泄荷器泄掉；在风光资源不足的情况下，采用蓄电池组补充供电，当蓄电池组将处于欠压时，自动切换到市电给供电负载供电。
此套风光市互补供电系统保证了系统运行的可靠性。
3.3系统选型 3.3.1发电量需求日用电量为135kWh ，由于供电系统采用风光市互补供电方式，则发电量可取为用电量的1.5倍，则日需发电量为：135kWh*1.5=202.5kWh 。
由于风资源比较丰富，风光发电量的比例按照8:2的供电模式。
则风力发电机组所需日发电量为：202.5kWh*0.8=162kWh ，太阳能所需日发电量为202.5kWh*0.2=40.5kWh 。
3.3.2风力发电机选型采用本公司5kW 风力发电机组，假设年平均风速为6.5m/s ，则风力发电机组的输出功率为1.2kW,则一台5kW 风力发电机日发电量为1.2kW*24h=28.8kWh 。
则需要风力发电机组的数量为162/28.8=5.6，取6台。
A 技术特点：型号FD5-5/10叶轮直径（m） 5叶片材质 木芯环氧树脂玻璃纤维涂覆 、玻璃钢叶片数目 3调速方式 侧偏 , 电磁刹车、被动失速 工作风速 (m/s) 3 ～ 25切入风速 (m/s) 3额定风速 (m/s) 10最大设计风速 (m/s) 50额定输出功率 (KW) 5最大输出功率 (KW) 5.8额定电压 (v) DC230电机类型 三相永磁交流发电机B 功率曲线：C 技术特点：¾专业的磁路设计，电机启动转矩低；¾切入风速为3m/s，确保较低风速即可发电；¾额定风速低，低风速下发电量大；¾气动效率高，具有独特的强风失速保护特性；¾系统设计采用风机专业设计软件GH bladed；¾独特的尾舵预偏设计，自动精确对准迎风方向；由于基地为回填土，回填土深度6米，土质不叫疏松，采用公司的沙漠型基础方式，增大受力面积，降低单位受力。
3.3.3光伏组件选型太阳能总容量为：40.5kWh/3h=13.5kWp。
采用单块36V 190Wp光伏组件，采用9片一串，则每组光伏组件容量为：1710Wp，则共需要13.5kWp/1.71kWp=7.8，共需要8组，则光伏组件总数量为：8*9=72片。
技术参数：规格尺寸 1480*992*35峰值功率（Wp） 190最佳工作电压（V） 35.5最佳工作电流（A） 5.35开路电压（V） 44.5短路电流（A） 6.08运行温度 -40℃~+85℃3.3.4蓄电池选型本系统直流侧电压为220V。
由于北京温度较低，采用胶体蓄电池，蓄电池采用单节2V，所以蓄电池一组串联节数=220/2V=110节。
根据客户需求，蓄电池组可满足1天的用电需求，放电深度为0.5，则蓄电池组的容量为：135kWh*1/220V/0.5=1227.3Ah。
选择单体蓄电池组的容量为1500Ah，则蓄电池组的组数为：2727.3AH/1500Ah=0.8，取1组.则蓄电池组的总数量为：110*1=110。
技术参数：参数项目 参数值额定电压 2V额定容量 1500Ah尺寸（长*宽*高） 401mm*350mm*378mm重量 105kgB 技术特点¾具有较长的浮充或循环使用寿命；¾具有较大热容、高温循环使用有较高的可靠性；¾很高的充电效率，比铅酸蓄电池组提高25-30%；¾在欠充电状态循环时，能保持很长的寿命；¾深放电循环时，有较好的再充电恢复能力；¾固体的电解质无泄漏、更环保3.3.5控制系统选型控制系统共分为两部分，一部分为风能控制系统，一部分为太阳能控制系统。
风能控制器选用GMC220-W06/05的风能控制器，共需要6台，太阳能控制器选用GMC220-S06/05的太阳能控制器，共需要3台。
直流配电柜大小容量为：60kW。
3.3.6逆变器选型根据逆变器的功率因数0.8，则逆变器的功率为：13.5kW/0.8=16.8kVA。
选用20kVA的离网逆变器，逆变器采用DC220V/AC220V方式，带有市电切换功能。
3.4 系统配置名称 型号 单位 数量单价（元）总价（元）备注供应单位5kW风力发电机 FD5-5/10 套 65kW塔架 9m独杆 套 6 沙漠型地基附件（定位板、地脚螺栓等）套 6光伏组件 36V 190Wp 块 72光伏组件支架 配套 套 1汇线盒 4汇1 套 3风机控制器 GMC220-W06/05 套 6光伏控制器 GMC220-S06/05 套 3直流侧汇流柜 DC220/60kW 台 1胶体蓄电池 2V 1500Ah 块 110 可供负载1天用电 蓄电池支架 配套 套 1离网逆变器 20kVA，DC220V/AC220V套 1 市电切换功能连接线缆 米 根据现场情况配备客户自备基础施工费用 设备运输费用 安装调试费用 总计四、供电系统及布置原则4.1风光市互补供电系统图根据客户需求，此项目采用风光市互补供电系统，具体组成如下图：DC220V 蓄电池组逆变系统风力发电机此套风光市互补供电系统主要由风力发电机组、风机控制器、光伏组件、光伏控制器、蓄电池组、市电、离网逆变系统组成。
此套系统优先采用风光互补系统供电，在风光资源充足的情况下，当发电量多于用电量且蓄电池组浮充时，系统将多余的电量通过泄荷器泄掉；在风光资源不足的情况下，采用蓄电池组补充供电，当蓄电池组将处于欠压时，自动切换到市电给供电负载供电。