一種蓄電池在風(fēng)力發(fā)電中的實(shí)現

風(fēng)是一種潛力很大的新能源，十八世紀初，橫掃英法兩國的一次狂暴大風(fēng)，吹毀了四百座風(fēng)力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船，并有數千人受到傷害，二十五萬(wàn)株大樹(shù)連根拔起。僅就拔樹(shù)一事而論，風(fēng)在數秒鐘內就發(fā)出了一千萬(wàn)馬力（即750萬(wàn)千瓦；一馬力等于0.75千瓦）的功率！有人估計過(guò)，地球上可用來(lái)發(fā)電的風(fēng)力資源約有100億千瓦，幾乎是現在全世界水力發(fā)電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風(fēng)力在一年內所提供能量的三分之一。因此，國內外都很重視利用風(fēng)力來(lái)發(fā)電，開(kāi)發(fā)新能源。在小型風(fēng)力發(fā)電設備中，蓄電池是重要的輔助設備之一。蓄電池在直流發(fā)供電系統中起著(zhù)貯存電能和穩定電壓的重要作用。

　　一、蓄電池容量的確定

　　所謂蓄電池的容量，是指充滿(mǎn)電的蓄電池用一定的電流放電至規定放電終止電壓的放電量，通常采用如下兩種表示方法：安時(shí)容量=放電電流×放電時(shí)間；瓦時(shí)容量=安時(shí)容量×平均放電電壓。通常采用第一種表示方法，所以確定蓄電池組的容量時(shí)，應考慮放電電流的大小和放電時(shí)間的長(cháng)短。

　　蓄電池容量配置的是否合理，直接影響風(fēng)力發(fā)電的各項技術(shù)經(jīng)濟指標。容量選的小了，多風(fēng)時(shí)發(fā)出的富余電量得不到充分儲存。容量選的太大，一則增加投資；二則蓄電池可能會(huì )長(cháng)期處于充電不滿(mǎn)狀態(tài)，將會(huì )影響蓄電池的效率和使用壽命。表一為蓄電池在風(fēng)力發(fā)電設備中所占投資情況。

　　一般常規充電是兩階段恒電流充電,此法既不浪費電力，充電時(shí)間短，對延長(cháng)蓄電池使用壽命有利，同時(shí)計算蓄電池容量也容易得多。風(fēng)力發(fā)電的情況，則不同于常規充電。

　　由于風(fēng)速經(jīng)常變化，電機輸出的電流時(shí)大時(shí)小，時(shí)有時(shí)無(wú)，這樣蓄電池充電電流和所需充電時(shí)間就很難確定。針對這種實(shí)際情況，我們采用如下兩種計算方法來(lái)確定配置蓄電池容量。

　　1.電量平衡計算法。

　　計算步驟如下：

　　a.根據當地氣象部門(mén)提供的風(fēng)速資料，以十天為一時(shí)度，逐旬分別統計風(fēng)機起始工作風(fēng)速至停機風(fēng)由范圍內的不同風(fēng)速發(fā)生小時(shí)數。

　　b.根據選用的風(fēng)力發(fā)電機的P=f（V）特性曲線(xiàn)和風(fēng)速資料，計算-臺機逐旬所能發(fā)出的電量，并繪出其全年發(fā)電量過(guò)程曲線(xiàn)。圖-是根據內蒙察右后旗的風(fēng)速資料計算繪制的商都牧機廠(chǎng)ED1.5~100型風(fēng)機的年發(fā)電量過(guò)程線(xiàn)。計算得出該機在當地的風(fēng)況下，年發(fā)電量為276度。從過(guò)程線(xiàn)看出各旬的發(fā)電量變化很大，最多的四月下旬為19度，最少的二月下旬僅0.95度、相差近20倍，說(shuō)明配置蓄電池進(jìn)行儲能調節是必要的。

　　C根據用電信況，計算出逐旬的用電量，并給出全年用電量過(guò)程線(xiàn)。附圖中虛線(xiàn)所示。

　　d.比較發(fā)電量和用電量過(guò)程線(xiàn)，以發(fā)電少于用電差值最大的時(shí)段（圖中斜線(xiàn)部分）的電量來(lái)確定所需蓄電池容量。圖中差值最大的電量為2.3度。需配置2300伏安時(shí)電池，實(shí)際選用12伏48安時(shí)蓄電池4塊?？側萘?304伏安時(shí)。

　　2.經(jīng)驗計算法

　　根據我們試點(diǎn)的經(jīng)驗，在察右后旗、商都地區的風(fēng)況下，也可采用以下公式簡(jiǎn)便估算所需電池容量。即 請登陸：輸配電設備網(wǎng) 瀏覽更多信息

　　式中：Q--所需配置蓄電池容量（安時(shí)）；

　　p--負載功率（瓦）；

　　t--日用電小時(shí)數；

　　U--標準蓄電池電壓（一般為12伏）；

　　n--電池儲備周期系數； （根據風(fēng)況而確定，一般取3~8天）

　　K--放電控制系數、（取0.75~ 0.8）

　　上式考慮了：①用電設備的額定功率，②當地氣象情況，即無(wú)風(fēng)期平均時(shí)間，⑧為了防止蓄電池過(guò)放電，放電應控制在一定程度。

　　仍以察右后旗為例，安裝一臺100瓦機，供3戶(hù)用電，每戶(hù)裝設12伏15瓦的燈泡2只平均每天照明5小時(shí)，計算所需配置的蓄電池容量。 （儲備系數取6,放電控制系數取0.8） 代入公式得：

　　選用6塊l 2伏48安時(shí)蓄電池，總容量288安時(shí)。

　　確定標準電池時(shí)，必須注意：蓄電油組的容量應能安全接受風(fēng)力發(fā)電機輸出的最大電流強度Imax.