风光互补电源系统的设计原理及应用

    现在全国都在发展新能源，储能、负载相同，发电方式不同和资源上的互补性，使风电和光电系统集成为风光互补系统电源成为必然。另外一个特点是地域性，不同地域具有不同的太阳能和风能资源。太阳能也是这样，有明显的地域性，这是它一个特点。 

    另外一个特点是不确定性。资源不确定性，即每天的发电量受天气影响很大，会导致系统发电与用电不平衡，使蓄电池组长期处于浅充，这也是引起该系统失效的主要原因。蓄电池在该系统中承担的电的储存和供给的作用，它必须能够适应8这种浅充，基于这样的分析我们提出设计原理，开展以蓄电池管理为核心的研究，把发电组建、控制组建、出能组建和负载设计为一个整体，实现能量的最大化利用，这就是我们提出的边远系统的设计原理。根据地域条件的不同，这个系统又可演变为光点系统、风电系统和风光互补三种形式。尽管国内有很多部门在做，但是基础方面的工作还做的不够。

    系统由什么组成呢？风电和广电的发电部件、蓄电池储能部件、供电部件和控制部件，这四大部件组成。我们要做到稳定可靠，各部件及规范。首先讲系统的规范和标准，这也是我参与起草《移动通信设备风光互补电源系统》，就构成了系统种类、构成及划分，部件要求和鉴别，系统选择与设计、安装、调试，维护管理等等，都有明确的规定。

    蓄电池作为我们通信行业对蓄电池很熟悉、不陌生，用于太阳能系统蓄电池不是普遍的电池，我们有专门对太阳能系统的要求和测试方法。风能发电机有一个通用的标准，我们推荐使用另外一种风机，也符合国家的标准。它的特点是和先速和过栽均采用电磁制动，同是具备叶片变形失速功能，这个大量使用在我们的基站上，重量轻、故障小，输出的电也比较稳定。因为风率的利用是非常不稳定的。

    光伏组件我不想再多说，这是一个非常传统的产品，在国内、国外都有一些优势，不能也不要盲目的去追求一些数据。微小的差别对于制造它的能耗差别是很大的，效率只有15%，非常的低，所以我们在市场设计的时候已经考虑到这个误差，现在大量的采用晶体硅，要节能。 风能发电机包括组件，是完全具备条件的。

    通讯行业的应用，系统电源是一个完整的能源方案，这是一种方向，我们现在也是往这个方向上走。从应用方面来讲，我们首先要知道负载的特征？是直流还是交流？电压是多少？每天的功率变化情况?设计依据是发电量大于等于负载用电量，看起来是非常简单的。

    工作方式也是根据我们通讯的要求，它是属于干线还是属于什么?这是根据通讯要求来确定工作方式。这里讲一个例子非常有趣，这是云南联通的300瓦H型杆站基站。这个表是我们刚才讲的自然资源和地形条件配置风光发电比例，左边是昆明、右边是蒙自，不同的地方，太阳能和风能都不同。从这些具体的数据上进行配置，在昆明就不能使用风，而在蒙自就可以。

    风机根据不同的因素和海拔高度每天的发电量是不同的，蓄电池的计算，考虑到连续的阴雨天和持续的时间，以当地的最低温度为设计时间。双登不同类型蓄电池放电系数不同，大家有一个概念就可以了。■