风光互补供电系统市场调研报告

风光互补供电系统市场调研报告1风光电互补供电系统的市场前景近30年来，我国经济保持了快速稳定的增长势头，能源需求不断增加，常规能源储备已经严重不足。同时，在国际上我国也面临着巨大的节能减排压力。节能降耗离不开新能源产业发展，大力发展和应用已经成为非常紧迫的工作。另一方面，虽然国家高度重视发展新能源产业，但近期风电、光伏行业频频被贴上“产能过剩”、“双反”和“行业整合”等传统制造业所常见的标签。面对新能源开发的瓶颈，采用新的思路和技术途径，最大化利用我国风能、太阳能资源，成为促进新能源产业发展的新课题。风能、太阳能小型化综合应用尤其是风光互补离网供电产业亟需推广。在国家政策导向的强力推动下，我国在风能、太阳能利用领域进展迅速，突出表现在大型风电、大型光伏电站建设规模巨大。但值得重视的是：与建设大型风电、大型光伏电站相比，风能、太阳能小型化综合应用更具优势，也更适合我国国情。风能、太阳能小型化综合应用系统在实际应用中已小露头角。从海南三亚，到黑龙江大庆，从内蒙古库布奇，到福建泉州，再到长沙、武汉、重庆、上海……全国各城市都能看到这种供电系统在路灯、景观灯、监控、道路指示、建筑等方面的应用。仅以风能、太阳能小型化综合应用供电系统提供商中科恒源科技股份公司为例，2011年，该公司在昆明、包头、永州等城市安装的风光互补路灯就超过万杆。这些风光互补路灯既是风景，又有环保宣传和科普价值，能有效提升城市建设水平，促进城市生态文明进步。在新农村建设方面，风光互补路灯已在广东、湖南等省获得应用，对撬动农村新能源利用市场，充分利用农村资源，改善村民出行，促进农业增长方式和农村经济快速发展，提高民生质量具有重大的现实意义。除风光互补路灯外，风能、太阳能小型化综合应用也开始应用于智能交通系统、森林防火监控、提水灌溉、安防监控、通信基站供电等领域。有专家测算，未来10年，推广风能、太阳能小型化综合应用，可带来1.8万亿的市场空间，考虑到对其他产业的GDP拉动，其市场价值可为GDP增长贡献0.39个百分点。同时，通过风能、太阳能小型化综合供电系统在以上领域的应用，未来10年，可新增装机容量600GW，发电量可达6000亿千瓦时，可节约标准煤22000万吨，减少二氧化碳排放60000万吨。这一应用，将为我国节能减排事业和实现新能源、可再生能源的应用目标做出巨大贡献。风能、太阳能小型化综合应用空间巨大，但目前的问题是推广应用力度不大，各方对规模化应用风能、太阳能小型化综合应用系统的重视仍然不够。另外，目前我国离网型新能源企业多为中小企业，企业规模普遍偏小、自主创新能力较低，且相关产业配套程度不高、集中度差，尚未形成有影响力的产业集群，社会认知度也不高，在现行政策条件和市场规则下，风能、太阳能小型化综合应用无法与大型风电、光伏并网电站建设得到同等的待遇和政策支持。2风光电互补发电系统的结构风光互补发电系统主要由风力发电机组、太阳能光伏电池组、控制器、蓄电池、逆变器、交流直流负载等部分组成，系统结构图见附图。该系统是集风能、太阳能及蓄电池等多种能源发电技术及系统智能控制技术为一体的复合可再生能源发电系统。风光互补发电系统结构图(1)风力发电部分是利用风力机将风能转换为机械能，通过风力发电机将机械能转换为电能，再通过控制器对蓄电池充电，经过逆变器对负载供电；(2)光伏发电部分利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能，然后对蓄电池充电，通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电；(3)逆变系统由几台逆变器组成，把蓄电池中的直流电变成标准的220v交流电，保证交流电负载设备的正常使用。同时还具有自动稳压功能，可改善风光互补发电系统的供电质量；(4)控制部分根据日照强度、风力大小及负载的变化，不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节：一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载。另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储。发电量不能满足负载需要时，控制器把蓄电池的电能送往负载，保证了整个系统工作的连续性和稳定性；(5)蓄电池部分由多块蓄电池组成，在系统中同时起到能量调节和平衡以备供电不足时使用。风光互补发电系统根据风力和太阳辐射变化情况，可以在以下三种模式下运行：风力发电机组单独向负载供电；光伏发电系统单独向负载供电；风力发电机组和光伏发电系统联合向负载供电。3风光互补控制器（能起到部分BMS的作用）太阳能光伏、风力发电控制器是对光伏电池板和风力发电机所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量按蓄电池的特性曲线对蓄电池组进行充电，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。控制器采用PWM无级卸载方式控制风机和太阳能电池对蓄电池进行智能充电。在太阳电池板和风力发电机所发出的电能超过蓄电池存储量时，控制系统必须将多余的能量消耗掉。普通的控制方式是将整个卸荷全部接上，此时蓄电池一般还没有充满，但能量却全部被消耗在卸荷上，从而造成了能量的浪费。有的则采用分阶段接上卸荷，阶段越多，控制效果越好，但一般只能做到五六级左右，所以效果仍不够理想。最好的控制方式是采用PWM（脉宽调制）方式进行无级卸载，即可以达到上千级的卸载。所以，在正常卸载情况下，可确保蓄电池电压始终稳定在浮充电压点，而只是将多余的电能释放到卸荷上。从而保证了最佳的蓄电池充电特性，使得电能得到充分利用。由于蓄电池只能承受一定的充电电流和浮充电压，过电流和过电压充电都会对蓄电池造成严重的损害。风光互补控制器通过单片机实时检测蓄电池的充电电压和充电电流，并通过控制风机充电电流和光伏充电电流来限制蓄电池的充电电压和充电电流，确保蓄电池既可以充满，又不会损坏。从而确保了蓄电池的使用寿命。4总结综上所述，风光电互补发电系统的市场前景巨大，但受到目前国家政策的影响，还没有受到足够的重视和广泛的市场应用。同时风光电互补系统的控制器能够起到一定的保护蓄电池的功能，所以在研发储能控制设备的时候必须参考并考虑这一点。