風光氫及超級電容混合發電系統,混合發電實訓系統
時間：2025-03-13 23:44:51 點擊次數：
中人教儀廠 --FGH01 風光氫及超級電容混合發電系統
一、項目基礎簡介
風光氫及超級電容混合發電系統為科研創新理念與實驗、實驗型相集合的集風力發電，光伏發電、制氫系統、氫燃料電池發電、數值收集等多元化"風、光、氫混合型新能源實驗實驗系統"。
風光氫及超級電容混合發電系統由風力發電機組、太陽能電池組、風力及光伏控制系統、氫燃料電池發電系統、制氫系統、儲氫系統、主控系統構成的微網發電系統。
其作業原理是風力、光伏發電系統發電，并由電池儲能，DC/AC逆變成交流ACAC電，驅動電解水設備制氫。氫氣經過儲氫系統儲物，并驅動燃料電池電堆發電。
此外，DC/AC模型塊自帶旁路功能，旁路端直接與市電連接，完成市電和逆變間的自動變換，在蓄電池所儲電能不夠用時，自動變換至市電供電，保證持續制氫功能正常運行。在本方案設計中主要體現在氫燃料電池系統、制氫系統、儲氫系統的部分。
1.1系統拓撲圖
圖1 系統拓撲圖
1.2 功能特別點
整套系統的各個模型塊預留了CANRS485RS232USBTCPIP通訊連接口，可以經過該通訊連接口對系統中各個模型塊實行監控，方便未來項目研發使用。
系統實驗平臺包括了室內溫/濕度儀，風速測量、光照度測量系統，讓使用者實操起來更直觀；
系統DC-AC并網同步電源，應用高頻脈沖調制技術，設定有小體積、高效率及高功率（W）因數輸出；
系統操作面板上應用直觀的數字表和液晶顯露，讓用戶理解當前系統作業狀態；
系統上的離網電源可以為用戶提供交流ACAC110V/220V純正弦波交流ACAC電能；
實驗系統，可以讓實驗學生自行拆卸裝配位移，使用簡便、無噪音、無污染；
系統多加市電與風光互補發電變換模型塊，讓實驗更具實操性；
多加分布式供電原理與實驗電子回路，讓學生多加對新知識的理解；
增設直線DC母線單元，便利系統各模型塊之間連接及實驗；
單單獨的后備膠體蓄電池及充放電管理單元；
燃料電池運行過程中，只排除水和熱量，不會產生任何有害物質及噪音；
燃料電池較之傳統電源方案，其運行安全可靠、壽命長，維護簡便，降低了維護成本。
二、方案功能數值基礎簡介
2.1風力發電系統的構成
風力發電機是運用風力帶動風車葉片旋轉、變換為機械功，機械功帶動發電機轉子旋轉，最終輸出交流ACAC電的電力設備。是風力發電系統中不可或缺的核心部位件。
風力發電系統由一臺5KW垂直軸風力發電機組、尾翼、葉片、風機控制器塔架等構成。
廣義地說，風能也是太陽能，所以也可以說風力發電機，是一種以太陽為熱源，以大氣為作業介質的熱能運用發電機。
風力發電機功能數值：
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規格限定功率（W） |
5KW |
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最大功率（W） |
6KW |
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規格限定電壓（V） |
48V |
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啟動風速 |
2.5m/s |
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規格限定風速 |
18m/s |
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最大風速 |
45m/s |
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風機凈重 |
185kg |
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風輪直徑 |
2.0M |
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塔架高度 |
9M |
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葉片高度 |
3.6M |
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葉片數量 |
3片 |
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葉片材料 |
鋁制 |
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發電機 |
三相交流ACAC永磁同步發電機 |
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塔架類型 |
單單獨塔架 |
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保護 |
風機自我轉數保護/電磁限限制動作作 |
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作業溫度（℃） |
-40℃-80℃ |
裝配場地選用
選用土質堅實的平地作為裝配場地，裝配風力發電機的組位置應該至少遠離房屋及人員活動場所50米，務必在選定裝配場地時考慮到風葉的光影影響及風力發電機組運行時產生的噪音影響（正常作業時噪音約為65dbA）。同時避免周圍有高大的樹木、建筑物等影響風速風向的障礙物。
禁止裝配在松軟的沙地、高低不平的場地、有下陷或塌方可能的場地、洼地及其他容易受氣候影響而發生地質改變的場地。同時需要考慮從風力發電機的電機部分到您的蓄電池組的距離，距離越短，所用傳輸電纜越短，因而傳輸過程中的耗能也越少，如果必須得有較長的距離,則盡量選用粗些的標準電纜。
風力發電控制器
專為風力發電機控制和蓄電池充電而設計， 能有效提升風力發電的效能。風能充電控制器，能有效防止風速過快時的失控，和發生強風時對風力發電機所產生的危險。
風力發電控制器是對風力發電機所發的電能實行調動和控制，一方面把調節后的能量送往直線DC負載或交流ACAC負載，另一方面把多余的能量按蓄電池的特性彎彎曲線對蓄電池組實行充電，當所發的電不能適用負載需要時，控制器又把蓄電池的電能送往負載。蓄電池充滿電后，控制器要控制蓄電池不被過充。當蓄電池所儲物的電能放完時，控制器要控制蓄電池不被過放電，保護蓄電池。
控制器應用PWM無級卸載方法控制風機對蓄電池實行智能充電。在風力發電機所發出的電能超過蓄電池存儲量時，控制系統必須將多余的能量消耗掉。在正常卸載現象下，可保證蓄電池電壓（V）始終平穩在浮充電壓（V）點，而只是將多余的電能釋放到卸荷器上。從而保證了最佳的蓄電池充電特性，使得電能得到充分運用。
風力發電控制器功能數值：
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作業電壓（V）： |
48VDC |
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充電功率（W）： |
5000W |
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風機功率（W）： |
5000W |
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充電方法： |
PWM脈寬調制 |
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充電最大電流（A） |
116A |
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過放保護電壓（V） |
41.5V |
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過放恢復電壓（V） |
52.2V |
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輸出保護電壓（V） |
59V |
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卸載開始電壓（V）（出廠值） |
60.5V |
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卸載開始電流（A）（出廠值） |
86A |
2.2光伏發電系統
10KW太陽能電池結合套件分為兩部分，其中一個5KW應用標準鋼構造件固定在C型專制鋼件上，呈40度正面朝向正南方，整體支撐架系統放置在在面或者屋頂；另一個5KW應用雙軸自動跟蹤，經電纜輸送至室內實驗設備，可完成分布式屋頂發電相關實驗，所發電能與風力發電相集合，經DC-AC逆變成正弦波220V交流ACAC電，可供制氫系統使用、多余電能經儲能逆變器送入電網。
全部系統的設計、裝配與實際工程一樣，可在老師的指導下做為學生練習拆卸、組裝實習樣機來用。
太陽能光電池組
太陽能電池組是本實驗臺的核心構成部分亦是光伏發電系統不可或缺的核心部位件，是將光能變換為電能并經過光伏控制系統儲物在儲能電池當中做為直線DC總線電源供給DC-AC并網同步電源。
太陽能電池組為多晶硅或單晶硅，是由高效晶體硅太陽能電池片、超白布紋鋼化玻璃、EVA、透明TPT背板以及鋁制邊框構成。
其規格如下：
單晶硅太陽能電池規格
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結合套件尺寸(L*W*H) |
1650*992*35mm |
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最佳功率（W） |
260W |
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最佳作業電壓（V） |
32.05±0.5V |
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最佳作業電流（A） |
8.72±0.10A |
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短路電流（A） |
8.85±0.10A |
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開路電壓（V） |
42±0.5V |
1、抗鹽霧和氨腐蝕等國際權威測量試驗；
2、可承受風壓2400Pa,雪壓7200Pa；
3、優秀的弱光環境發電功能，陰天也能發電；
4、輸出功率（W）年衰減率小于0.7%，第25年不低于結合套件初始功率（W）的80.70%
1. 結合套件型號：BY260P-29b 多晶
2. 最大功率（W）（W）：260
3. 開路電壓（V）（V）：35.9
4. 短路電流（A）（A）：7.27
5. 最大功率（W）點的作業電壓（V）（V）：28.1
6. 最大功率（W）點的作業電流（A）（Ａ）：6.7
7. 轉化效率：17.12%
8. 開路電壓（V）溫度（℃）系數：-0.292%/K
9. 短路電流（A）溫度（℃）系數：+0.045%/K
10. 功率（W）溫度（℃）系統：-0.408%/K
11. 最大系統電壓（V）（V）：1000
12. 結合套件尺寸（長×寬×高）：1640×992×40mm
13. 重量（kg）：19.1kg
14. 框體結構：陽極氧化鋁
15. 玻璃：白色鋼化安全玻璃3.2mm
16. 電池片封裝：EVA
17. 背板：復合薄膜
18. 太陽能電池片：6×10片多晶硅太陽能電池片（156mm×156mm）
19. 接線盒
1) 6個旁路二極管
2) 絕緣材料：PPO
3) 防水浸等級：IP65
Ø 連接器
1) 常規規格限定電流（A）：30A
2) 耐電壓（V）：DC1000V
3) 接觸電阻：<2mΩ
4) 絕緣電阻：＞500MΩ
5) 適用單芯電纜截面：2.5-6mm2
6) 電纜外徑界限：Φ5mm～Φ 7mm
7) 環境溫度（℃）：-40℃～+ 105℃
8) 防護等級：IP67
9) 安全等級：Ⅱ
10) 殼體：PC料，黑色
11) 接觸件：紫銅CN，鍍錫SN
12) 接線方法：壓接 MC4
20. 電 纜
1) 長度：450mm,
2) 規格：1×4mm²
3) 顏色：紅、黑
Ø 溫度（℃）界限系數：-40°C to+85°C
Ø 抗冰雹系數：最大直徑25mm,撞擊速度23m/s(51.2mph)
Ø 最大表面負荷：7200pa
常見問題：
1、如果我要購買風光氫及超級電容混合發電系統,混合發電實訓系統，是否有安裝、培訓服務呢？
答：我們的設備如果沒有特別注明“不含安裝”“裸機價”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓服務的。
2、你們的風光氫及超級電容混合發電系統,混合發電實訓系統是否能開增值稅專用發票？
答：可以的，我們是正規企業，并且已經升級到一般納稅人，可以開具增值稅專用發票，如果您需要開風光氫及超級電容混合發電系統,混合發電實訓系統的發票，您需要提供開票資料。
3、你們的風光氫及超級電容混合發電系統,混合發電實訓系統都是自己生產的嗎？都有什么產品資質？
答：我們公司是專業生產教學設備的企業，完全自主生產，并通過了最新版ISO9001認證，擁有多項專利與著作權。
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