1.4 供電系統的配置與設計

某大型海洋浮標(圖4)負載包含,大型聲換能器、雷達反射天線,UHF、VHF 天線,衛星通訊天線、航標燈、聲學傳感器、水質傳感器、中央電子處理系統以及螺旋槳動力裝置等。
浮標平均功耗為135W,一天耗電3.24kWh。海洋氣候風光互補尤其強烈,沒有太陽時則風力較好,無風則太陽較好,中間狀態既無風也無太陽天氣較少,但考慮系統安全,無充電情況下按照系統可用電三天計算,某外海最低月平均風速為6m/s, 根據所選型的FD-2.0-0.3/8.5 的300W 永磁風力發電機組,發電平均功率為125W,因此要保證系統的用電量,推算得需要太陽能板的每天的發電量為:
3.24kWh-24h×125W=0.24kWh
查詢平臺安裝地日平均光照時長為3.5 小時,因此可以計算選擇太陽能板的功率為:
0.24kWh÷3.5=68Wp
考慮系統容量和平臺安裝角度,微系統留好多倍余量,盡量選取容量大于4×68Wp 的太陽能電池組件,系統選取400Wp 的板子。
而對于蓄電池容量的配置計算。在連續3 天陰雨天的情況下,負載正常工作時所消耗的蓄電池電量為(實際負載功率× 負載加載時間×連續天數)= 9.72kWh。
設置系統采用24V 蓄電池組,不考慮逆變器效率,在70% 安全放電深度條件下,蓄電池的安時數為(蓄電池耗電量/ 放電深度/24V)=578AH。
因此,確定系統選用600AH/24V蓄電池組(200AH/12V 六塊/ 三并兩串)能滿足要求。
2. 發電系統關鍵技術
風光互補發電系統從節能減排角度為社會節約了大量的資源,在沿海地區現已經在大規模推廣使用,但在使用當中也發現許多問題,其中有風力發電機組產品質量差、也有人為系統配置不合理之處,更有對風光互補發電系統應用環境認識不足,主要有以下關鍵點。