Гибридная ветро-солнечная электростанция

В большинстве районов приход солнечной радиации и наличие ветра находятся в противофазе (т.е. когда светит яркое солнце, обычно нет ветра, а если дует сильный ветер, то солнца нет). Поэтому для обеспечения бесперебойного электроснабжения автономного объекта, уменьшения необходимой мощности ветротурбины и солнечной батареи и емкости аккумуляторной батареи, улучшения режимов работы станции во многих случаях целесообразно использование гибридной ветросолнечной электростанции.

Автономные ветросолнечные электрические системы могут быть различной мощности. Для питания маломощной нагрузки — например, 2-3 люминесцентных или светодиодных светильника, телевизор, радио и другую маломощную нагрузку постоянного тока, небольшой холодильник — система строится на базе маломощных ветроэлектрических установок мощностью 200-100Вт. Такие системы рекомендуются при среднегодовых скоростях ветра от 3-3.5 м/c. Вы при этом не получите максимум энергии от вашей ветроустановки, однако и цена ветряка позволяет получать электроэнергию за вполне приемлемые деньги.

Более мощные системы на базе ВЭУ мощностью до 5 кВт могут питать отдельно стоящие коттеджи и малые производственные объекты. Стоимость такой ветроэлектрической системы высока, ее применение рекомендуется при среднегодовых скоростях ветра более 4 м/с. В противном случае срок окупаемости может растянуться на долгие годы. Применять ветроустановки мощностью более 5 кВт нужно с большой осторожностью и тщательно выбирать место их установки. Среднегодовая скорость ветра в таких местах должна быть не менее 4 м/с, иначе вы получите от вашей ВЭУ только малую часть от паспортной выработки электроэнергии.

Практически любая система электроснабжения с ветроэлектрической установкой может быть дополнена бензо- или дизельным генератором для питания нагрузки переменного тока (освещение, телевизор, аудиосистема, холодильник, стиральная машина и т.д.) в качестве дополнительного источника электроэнергии на период безветрия или пиковой нагрузки, а также солнечными батареями.

Особенно ощущаются преимущества гибридных станций при круглогодичном использовании. При этом в зимнее время основная выработка электроэнергии приходится на ветроэлектрическую установку, а летом — на солнечные фотоэлектрические модули.

В настоящее время «Ваш Солнечный Дом» предлагает маломощные ветро-солнечные станции с мощностью ветроустановки от 200 до 5000 Вт и мощностью солнечных батарей от 100 до 3000 Вт. Все эти ветро-солнечные станции построены на базе маломощных ветроэлектрических станций. Напряжение на стороне постоянного тока — может быть 12, 24 и 48 В для ветроустановок мощностью от 200 до 5000 Вт или 120 В и выше — для ветроустановок большей мощности. Возможно подключение солнечных батарей практически любой мощностью через дополнительный контроллер заряда.

Примеры комплектации ветро-солнечных электростанций приведены в нашем Интернет-магазине

Возможна комплектация системы под заказ с необходимым для вас набором фотоэлектрических солнечных модулей, мощностью инвертора и его типа. 

В общем случае гибридная ветросолнечная электростанция состоит из следующих компонентов: 

1. Ветроэлектрической установки, включающей ветротурбину, мачту, блок контроля и управления зарядом аккумуляторной батареи, балластную нагрузку
2. фотоэлектрических солнечных модулей
3. контроллера заряда для солнечных батарей (может быть встроен в гибридных контроллер для ветрогенератора)
4. Инвертора необходимой мощности
5. Аккумуляторных батарей, хорошо переносящих режимы глубокого циклирования  — карбоновых свинцово-кислотных, гелевых, а еще лучше — литий-железо-фосфатных.
6. соединительных кабелей, другого электромонтажного оборудования. 

В ветро-солнечных гибридных энергоустановках мы рекомендуем применять свинцово-кислотные аккумуляторы глубокого разряда OpzV или карбоновые. Также, возможно применение тяговых аккумуляторов с жидким электролитом. Лучше всего применять литиевые аккумуляторы, которые имеют ряд преимуществ перед свинцово-кислотными (не боятся находится в разряженном состоянии, быстро заряжаются, имеют больше циклов заряда-разряда и т.п.).

Не рекомендуется применять обычные аккумуляторы (как герметизированные, так и с жидким электролитом), и особенно стартерные автомобильные, так как они не рассчитаны для циклические режимы заряда-разряда. Старайтесь изначально исключать «слабое звено» в вашей системе автономного электроснабжения. Не рекомендуется использовать щелочные аккумуляторы, потому что они не могут заряжаться малыми токами, и в большинстве случаев их режимы заряда не предусмотрены в широко распространенных ББП и зарядных устройствах. 

Для обеспечения бесперебойного электроснабжения желательно также ввести в систему небольшой бензоэлектрический агрегат на случай отсутствия ветра и яркого солнца в течение продолжительного периода времени. В этом случае инвертор должен быть заменен на ББП с функцией зарядки аккумуляторов, или, если нужны большие токи зарядки, использовать отдельное зарядное устройство для аккумуляторов. 

Также напоминаем вам о необходимости установки мачты достаточной высоты — нижний край лопасти должен быть минимум на 10 метров выше любого препятствия в радиусе 500 м от ветротурбины. В противном случае выработка энергии ветротурбиной очень сильно снижается, и вы не получите ожидаемого эффекта от применения ветроэлектрической станции. Низкая мачта — основная причина меньшей, чем расчетная, производительности ветроустановок.

 

Эта статья прочитана 19496 раз(а)!

Продолжить чтение