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太阳能和风能互补发电
发布时间:2015-08-28     来源: 中央气象局
本文摘要:我国的发电总装机容量和年发电量均占世界第4位,但人均用电量却仅排世界第80位。我国是以煤炭为主的能源结构,使用这种能源,存在着两大问题,一是煤炭运输困难,当前铁路容量的40%用于运煤;二是空气污染严重,每年向大气排放的SO2约1500万吨,在世界各国排行第4位,引起国内外关注。为了改善这种情况,我国正加速发展和开发利用其他能源如水能、核能等。再生能源如太阳能和风能,作为补充能源,也在大力发展。如风能计划到2000年将达到发电1000兆瓦,它对环境无污染。因此,这是一个带有战略性意义的发展。

  艾莱风能网讯 我国的发电总装机容量和年发电量均占世界第4位,但人均用电量却仅排世界第80位。我国是以煤炭为主的能源结构,使用这种能源,存在着两大问题,一是煤炭运输困难,当前铁路容量的40%用于运煤;二是空气污染严重,每年向大气排放的SO2约1500万吨,在世界各国排行第4位,引起国内外关注。为了改善这种情况,我国正加速发展和开发利用其他能源如水能、核能等。再生能源如太阳能和风能,作为补充能源,也在大力发展。如风能计划到2000年将达到发电1000兆瓦,它对环境无污染。因此,这是一个带有战略性意义的发展。
 

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太阳能和风能互补发电
 
  目前我国有28个县,4000多万农牧户,1.2亿农村人口没有用上电。气象部门也有71个无电气象站。这些站目前靠柴油发电,每晚只供几小时,娱乐活动很难开展,电视也只能看几小时。要丰富这些站的文化生活,提高现代生活水平,到2000年达到小康,首先要解决电的问题。
 
  1991年,中国气象局委托气科院,研究利用太阳能风能互补发电,解决气象站工频交流24小时不间断供电。经过两年多努力终于试验成功。
 
  太阳能和风能均有不稳定、不连续的缺陷。但两者在时间分配上,却有明显的相位差:冬季风大,太阳辐射弱;夏季风小,太阳辐射强,正好可以相互补充,以获得稳定可靠的电力。
 
  一般气象站的负载,如单边带电台1台300瓦,电接风速仪1台7瓦,彩电1台70瓦,值班照明两盏灯120瓦,生活照明18盏,共计总功率为1217瓦。按照太阳能风能资源情况,选出试验点,一个选在内蒙古巴颜淖尔盟乌拉特后旗的海力素气象站。该站周围环境为戈壁滩,年平均风速5.6米/秒,年平均有效风能1523千瓦·时/米2,年太阳总辐射为1802千瓦·时/米2,安装额定功率为300瓦的风力发电机6台,单晶硅光电池324瓦。另一个选在青海省海西州格尔木的小灶火气象站,该站地处沙漠与沼泽交界地区。年平均风速3.6米/秒,年平均有效风能221千瓦·时/米2,太阳总辐射1899千瓦·时/米2。安装额定功率300瓦风力发电机4台,单晶硅光电池1110瓦。
 
  考虑到气象站需要24小时不间断供电的特点,首先,在设计时风力发电机以多台代替1台,如以6台300瓦代替1台2000瓦风力发电机,这样若其中1台或2台出现故障,仍有4到5台在运转,使供电不致于中断。其次,要根据各站风力和日光能资源合理配置不使供电中断。第三,设计时,用了两套逆变器,一套向工作区供电,一套向生活区供电,当连续两昼夜以上,既无风又无辐射时,生活区暂停供电,确保工作发报用电。虽然几年来从未遇到过这种情况,但设计上对其周密考虑是必要的。
 
  太阳能、风能互补发电系统比柴油发电成本低30%~50%。边远无电气象站一般地形复杂、气候恶劣、交通不便,柴油运输很难得到保障,太阳能/风能互补发电,就地获取资源,不需运输。而且投资灵活,钱少少建,先保证工作用电,钱多多建,再解决生活用电。解决程度视投资的多少。
 
  一般光电单位瓦的造价是风电的6.5倍,所以首先充分利用风能,才能做到最经济有效的匹配。
 
  对于有常规能源供电不正常的地区,也可以作为备用电源。以补充常规能源之不足。


 
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