风光互补技术方案及上海致远介绍

1、 感 谢！西藏移动公司各部门、设计院领导和专家参加上海致远绿色能源股份有限公司通信基站风光互补供电系统应用讨论会中国领先的风电解决方案提供商上海致远绿色能源股份有限公司通信基站风光互补供电系统应用探讨绿色能源供电系统探讨西藏应用案例公司及产品介绍风机介绍新能源供电系统探讨太阳能发电 太阳能通过光伏组件转换成波动的直流电能，再经太阳能控器转变成稳定的直流电能向通信负载供电。应用特点：1、清洁能源，无污染，取之不尽；2、有随机性，间断性；3、白天有太阳发电，发电功率较大，晚上无光不发电；4、受季节影响，夏季发电量为冬季发电量的1.52.7倍；困难点：安装面积要求高，每1KWP占地约10m2容易发生

2、偷盗，影响发电功率；受雨、雪、雾、沙石气候影响发电效率；受阴影遮挡、鸟粪、污物等影响发电效率，产生热斑效应； 爆裂 损坏 变色 安装不当 蓄电池每天都需充放电过程，寿命减短；风力发电： 以风力为动力，驱动发电机旋转，从而进行发电的过程它是将风能通过风轮机构转换为机械能，再将机械能转换为电能。应用特点：1、清洁能源，无污染，取之不尽；2、有随机性，间断性；3、中午风速最小，傍晚逐步增大，发电量随之增大；4、受季节影响，夏季风速最小，冬季风速最大，发电量随之增大；5、满足风资源条件时，每时每刻都在发电对蓄电池补充电能；6、优化设计，具有温控加热装置，风能利用率最大化；7、安装面积要求不高，远低于光

3、伏安装面积要求；困难点：1、受风速的影响，发电量变化大于太阳能发电；2、受海拔高度影响，空气密度下降，发电功率下降；3、对安装点风速有一定要求，年平均风速不小于4m/s；4、对2台以上风机安装时有间距要求；风光互补发电： 取风能和太阳能发电各自优势，弥补各自劣势 ，提高 供电可靠性、稳定性。应用特点：1、中午以太阳能发电为主，晚上以风能发电为主，其余时间共同发电，延长蓄电池使用寿命；2、夏季以太阳能发电量大，冬季风能发电量大，日总发电量较纯风或纯光发电平稳；3、在雨、雪天气情况下，风能继续发电提供电能 ；3、多能源供电，无缝衔接，供电系统可靠性更高；4、更合理利用设备安装面积，减少征地；5、优

4、化设计，具有温控加热装置，风能利用率最大化。统计显示：风光互补基站的退服率低充分利用风光资源的互补特性； 优化系统配置，降低投运费用；组件被盗，基站仍可继续运行；蓄电池组使用寿命得以提高；维护次数及费用降低；风光互补基站的优势风光资源季节互补特性风光资源季节互补特性风光资源天气互补特性6月10日，风力发电机组发电量为4.7kWh，光伏发电量为10.28kWh，总发电量为14.98kWh。6月17日，风力发电机组发电量为18.14kWh，光伏发电量为3.75kWh，总发电量为21.89kWh。同一季节，风光互补的天气情况风光资源一天互补特性(4月5日）白天风资源差，光资源好；晚上风资源好，光资源

5、差。一次投资费用： 一般一个由5kW风机和5kW光伏组件组成的风光互补供电基站投资总费用大约为31万元； 10kW纯光供电系统投资总费用大约为30万元；维护费用： 纯光基站的蓄电池组维护次数高于风光互补基站； 纯光基站的偷盗比较严重，维护费用较高；结论表明：纯光基站投资费用略高于风光互补基站 小结： 风光互补基站充分发挥风光资源互补的优越特性，克服了纯光基站单一供电模式的不稳定性，提高了基站供电的稳定性及可靠性。 通过以上比较可以看出：风光互补基站性价比远远高于纯光基站。公 司 介 绍发展历程：中国风能研究国内最早从事小型风力发电系统的研发单位70年代内蒙90年代上海上海交大国飞由风能所、交大

6、等精英团队组成国内最早从事新能源行业的商业公司2006年上海思源致远由交大国飞及上市公司-思源电气等精英团队组成设立2008年上海致远重组、增资扩股，公司更名为：上海致远绿色能源有限公司2013年新三板成功挂牌 证券代码：430324公司更名为：上海致远绿色能源股份有限公司生产车间研发中心概况： 注册资本：6800万 - 小风机行业注册资本最大 公司员工：逾200人 生产场地：50000平方米 生产能力：100MW生产： 独立的风机加工车间和电子车间多年风机生产经验的技术工人研发团队： 教授2人、博士后1人、博士2人、高工9人、研究生10人 研发团队骨干超过30年风电行业经验 研发团队由空气动

7、力、机械、电力电子、控制、软件等专业人员组成 所有风机均经第三方机构检测认证，并对所有产品拥有100%知识产权电子车间办公大楼现有厂区致远与行业共同成长！ISO管理体系证书中小风机行业 国内首家新三板挂牌的专注于新能源应用系统整体解决方案供应商；聘请国际权威测试/认证机TUV进行第三方测试第一名工信部测试评比-性能指标第一名80%国内风光互补通信基站市场占有率80%致远始终将技术作为公司发展的关键动力，专利35项专利证书我公司专家主持编写国标GB/T 19115.1 和国标GB 19115.2GB/T 19115.12003离网型户用风光互补发电系统 第1部分 技术条件GB/T 19115.2

8、2003离网型户用风光互补发电系统 第2部分 试验方法国家电网公司物资采购标准（电源系统卷 风力发电装置册）风力发电装置通用技术规范（编号：1102013-0000-00）国家电网公司物资采购标准（电源系统卷 风力发电装置册）风力发电装置专用技术规范（编号：1102013-0000-01）国家西部“送电下乡”和“光明工程”1) 世界银行/国家经贸委中国可再生能源发展促进项目CG-2002-003智能型稳定转速稳定电压的小型风力、光伏发电系统的研制任务。2) 世界银行技术进步项目智能型低成本正弦波输出的控制系统与逆变一体化逆变电源。3) 国家科技部中国中西部新能源行动计划项目风力发电直接提水型风

9、光互补发电综合应用系统示范项目（系统为20KW风机和2KWp光伏互补系统）。4) 内蒙古科技厅风力发电直接提水型风光互补发电综合应用示范项目（风力发电机功率20KW）。5)上海市闵行科委基于GPRS/GSM的高效绿色通信电源 技术先进性：国内领先，国际先进中科院上海科技查新咨询中心，报告编号200936086) 100kW永磁直驱风力发电机组及监控系统 技术先进性：国内领先，国际先进中科院上海科技查新咨询中心，报告编号200921C07017377) 亚洲开发银行解决亚洲贫困地区无电村落供电项目尼泊尔首套试验。参与科研项目产 品 介 绍100kW50kW30kW10kW5kW2kW1kW300

10、W致远风机型号： 86产品系列全，种类多，适应面广风力发电机组应用领域应用地区300w风光互补路灯、户用独立供电系统、通信直放站内蒙、西藏、新疆、美国、加拿大1kw通信基站、监测系统供电内蒙、新疆、新加坡2kw通信基站、海岛供电、分布式并网发电、部队营房、监测系统供电西藏、甘肃、内蒙、湖北、湖南、上海、法国、韩国5kw通信基站、海岛供电、海水淡化、部队营房、分布式并网发电、村落集中供电、监测系统供电、石油机井供电西藏、新疆、甘肃、湖北、浙江、内蒙、法国、尼泊尔、越南、肯尼亚、挪威、南非10kw海水淡化、海岛供电、部队营房、分布式并网发电、村落集中供电、石油机井供电浙

11、江、大连、山东、法国、30/50/100KW海水淡化、分布式并网发电、村落集中供电、石油机井供电上海、美国、英国、意大利、瑞典、韩国、西班牙控制器控制器（5个系列20多个型号）ZKW系列（220V/380V）GK系列（24V/48V）GH高频系列并网逆变器其他相关配件离网逆变器其他相关配件并网逆变器：GNW12K3GGNW36K3GGNW60K3G离网逆变器：GN48B3KGN220B5K风电控制/逆变器产品系列系列产品容量应用领域ZKW230系列风机控制器2kw、5kw、10kw村落、营房/哨所等集中独立供电系统，分布式并网发电，海水淡化、提水灌溉、通信基站供电等、石油机井供电ZK380系列

12、风机控制器30kw、50kw、100kw小型风电场、分布式并网发电，雷达站、营房、村落集中供电等、石油机井供电GK、GH系列风机控制器2kw、5kw通信基站GN系列离网逆变器3kVA，5kVA户用独立供电系统GNW系列并网逆变器12kVA,36kVA,60kVA并网供电系统ZYK系列风光互补控制器300W风光互补路灯、通信直放站通信基站风光互补供电系统专为通信基站开发的控制器,直接输出直流24V/48V适合于无市电或四类市电,高海拔、高严寒、沙漠、海岛等地区风、光、柴、燃、四类市电互补无缝切换实现系统的远程实时监控户用风/光互补独立供电系统应用领域：家庭供电，景区景观等风力发电机具有自动侧偏、

13、风叶失速、电磁制动等多重保护，安全可靠具有蓄电池智能管理，延长蓄电池使用寿命系统配置灵活，可根据应用状况配置相关设备对于不同供电方式及要求，可优化配置不同容量的风力发电机和光伏组件2022/9/2646 我国有海岸线长18400公里，散布着6500多个海岛，其中有人居住的大约2000个。这些海岛大多数远离海岸线，传统电网无法延伸到这些海岛。同时，这些海岛上的用电负载非常小，敷设海底电缆的代价过大。风光互补海岛、乡村集中供电系统（离网系统） 长期以来，官兵依靠柴油发电来满足部队的用电需求。有些小岛完全出于无电状态。利用风能或风光互补系统为海岛驻军供电在技术上是完全可行的。 风光互补军队边防供电系

14、统（离网系统）不需要对原有供电系统做任何改变改善电网的功率因数，对电网无冲击安装在地域上不适合大风机的安装，风力资源好的地区，提高风能利用率电网末端接入，分布式供电，减小能源依赖和传输损耗，提高能源自给是建设智能电网的最佳方案实现多台风力发电机组系统的远程实时监控油田抽油供电系统易运输、易安装，对安装地形和设备要求低风力发电机组具备多重保护安装在地域上不适合大风机，风力资源好的地区，提高风能利用率电网末端接入，分布式供电，减小能源依赖和传输损耗，提高能源自给实现多台风力发电机组系统的远程实时监控智能电网分布式发电(并网发电)风力发电海水淡化风力发电提水致远通信控制系统技术演进及产品致远的技术理

15、念为通信行业应用提供专业化的系统解决方案技术演进始终立足于通信行业应用的个性化特点以及行业发展趋势致远在通信行业应用中的技术演进第1代技术：技术方案移植于户用系统，满足基本需求，也取得了多个成功案例，如四川瓦吉木基站、上海九段沙基站、湖南千禧龙基站等。ZK系列：蓄电池稳压型，无风能最佳功率跟踪和太阳能最大功率跟踪功能，模拟控制方式，无远程通信。其优势在于低成本和高可靠性，其劣势在于非系统解决方案，难以满足通信行业应用的较高要求。第2代技术：针对通信行业应用特点的专业化系统解决方案，典型技术特征诸如太阳能最大功率跟踪、风能最佳功率跟踪、远程监控、后备电源管理、集中监控等，取得了技术领先优势，也与

16、中国移动关于风光互补供电系统的技术路线相吻合。GK系列：成为目前通信行业应用的主导产品，经过几年的持续改进与功能完善，技术方案日趋成熟，成功案例遍及全国大部分省份，也已成功应用于海外通信市场。第2代技术GK系列提供了全面的通信行业应用解决方案GK系列太阳能控制电源DC-DC变换稳压型， 自动寻优搜索最大功率跟踪算法直流高压输入，输入线缆选型经济宽输入电压范围，MPPT工作范围宽，综合效率高模块化设计主要性能技术指标DC-DC变换稳压型，调整风机输出电压进行最佳功率曲线跟踪，提高风能利用效率输入电压高输入电流较小，线缆选择经济低风速时依然可以高效利用风能模块化设计GK系列风能控制电源一体化系统，

17、整合风、光、油（或市电）。高频整流技术方案，满足行业主流技术要求。小型化，体积约是第2代技术的1/3。全电气隔离，风、光、油（或市电）、蓄电池相互之间电气隔离，满足更高的安全可靠性要求。更加先进的风机智能控制方式。支持热插拔。集中监控，实现协同运行。第3代技术对高频整流方案进行功能重构，通过构建高压直流母线的方式实现部分整流功能复用。成本更低，风光油一体化供电系统与主流通信开关电源系统成本上无明显增加。致远的目标是跨越风光互补系统和开关电源系统的行业界限，完全整合混合能源一体化供电系统。2014年移动集采正式使用第4代技术GH系列GK系列产品线逐渐发展形成通信基站风光一体化控制器的全面解决方案

18、：2008年今产品线应用广泛，并获得了良好的口碑。随着产品线的不断发展，主要问题也逐渐显现： 功率密度低、体积大、重量重 中频电源技术方案，与通信电源主流高频电源技术方案有一定差距 风光供电与市电供电的系统集成度较低，风电互补、光电互补、风光电互补的集成度方面仍可挖掘GK系列GH系列 高功率密度更小的体积与重量 太阳能最大功率跟踪技术（MPPT）太阳能发电量最大化 风能最佳功率跟踪技术（MOPT）风能发电量最优化 风力发电机优化转速转矩控制技术风力发电机长期安全可靠运行 光油（市电）和风油（市电）分时复用互补技术充分挖掘设备利用潜力，更低的设备成本 风光油（市电）统一管理技术各种能源的协调统一

19、管理 冗余技术更高的供电可靠性 全数字控制和软开关技术更可靠高效的功率转换 模块化设计标准化和满足多样配置需求 热插拔最少的维护工作量 电气隔离更可靠的多能源互补技术 油（市电）有源功率因数校正更高的发电容量利用效率GH产品线的技术特点并联输入型（即输入可并联），功率单元模块单位容量为2kW（35A58V）。可根据需要灵活配置。高压输入型，输入电压范围200350VDCMPPT跟踪由控制单元来完成。各功率单元根据控制单元的输出功率指令进行输出。功率单元内部拓扑采用全桥拓扑结构、电气隔离、软开关技术、全数字控制。隔离型太阳能通道GHS48I隔离型太阳能通道功率单元42mm（高）260mm（深）1

20、26mm（宽） 1.3kg太阳能通道控制单元产品型号GHS48I06输入参数额定电压DC238V电压范围DC200 DC350V最大功率6kW输入路数1输出参数额定电压DC48V工作范围DC42V DC58V输出电流100A（0120A可设）转换效率峰值93%蓄电池管理浮充电压54V（52V56V可设）浮转电流10A（120A可设）均充电压56.0V（54V58V可设）均转电流10A（120A可设）均充时间10.0h（1.0h100.0h可设）温度补偿0 （07.0mV/）主要技术指标负载管理 过压保护59V（5862V可设） 过压恢复57V（5660V可设） 一次断开46V（42V50V可设

21、） 一次恢复50V（46V54V可设） 二次断开44V（42V50V可设） 二次恢复48V（46V54V可设） 负载电流60A（可设小）通信监控 RS485接口可进行有线监控，若配相应模块可进行远程无线监控环境条件 使用温度范围-25+55 储存温度范围-40+75 湿度范围95% ( 25士2) 海拔高度2000m，每升高1000m，需降额10使用模块机械参数42mm（高）260mm（深）126mm（宽） 1.3kg控制器机械参数2U：88mm（高）360mm（深）460mm（宽） 10kg隔离型风能通道GHW48I控制单元应用优化转速转矩控制技术，风能通道具备风能最佳功率跟踪功能，输入输出

22、隔离。隔离型风能通道功率单元42mm（高）260mm（深）126mm（宽） 1.3kg风能通道控制单元产品型号GHW48I06 GHW48I02输入参数输入电压范围AC85V AC230V AC85V AC230V配套风机参数电压等级AC230V AC230V功率5kW 2kW输出参数额定电压DC48V DC48V工作范围DC42V DC58V DC42V DC58V最大电流120A 40A转换效率峰值93% 峰值93%最大输出功率6kW 2kW功率单元数量1 3蓄电池管理浮充电压54V（52V56V可设） 54V（52V56V可设）浮转电流10A（120A可设） 10A（120A可设）均充电

23、压56V（54V58V可设） 56V（54V58V可设）均转电流10A（120A可设） 10A（120A可设）均充时间10h（1h100h可设） 10h（1h100h可设）温度补偿0 （07.0mV/） 0 （07.0mV/）主要技术指标 负载管理过压保护59V（5862V可设）59V（5862V可设）欠压恢复57V（5660V可设）57V（5660V可设）一次断开46V（42V50V可设）46V（42V50V可设）一次恢复50V（46V54V可设）50V（46V54V可设）二次断开44V（42V50V可设）44V（42V50V可设）二次恢复48V（46V54V可设）48V（46V54V可设）

24、负载电流60A（可设小）30A（可设小） 通信监控RS485接口，可进行有线监控，若配相应模块可进行远程无线监控 环境条件使用温度范围-25+55储存温度范围-40+75湿度范围95% ( 25士2)海拔高度2000m，每升高1000m，需降额10使用尺寸（长*宽*高）重量44mm（高）360mm（深）460mm（宽） 6kg 88mm（高）360mm（深）460mm（宽） 11kgGH系列新能源供电系统解决方案中，隔离型太阳能通道和风能通道均可直接引入220V交流电作为供电电源，而无需再增加高频整流开关电源系统。GHS48I太阳能控制器可以实现太阳能和油机（市电）的分时互锁输入，GHW风能控

25、制器能够实现风能和油机（市电）分时互锁输入。控制器能够自动根据输入能源的特点工作于不同的模式：太阳能最大功率跟踪模式、风能最佳功率跟踪模式和市电整流模式。GHS48I太阳能通道GHS48I太阳能通道+GHE48I市电通道GHW48I风能通道GHW48I风能通道+GHE48I市电通道只是增加互锁切换设备，而无需增加高频整流器，风光一体化控制器中即可引入市电，在成本基本不增加的前提下，即可实现风光油一体化控制器的功能。分时复用系列远程监控概述 通过移动GPRS数据服务，接收并存储远程监控模块发送的数据，客户通过Internet实时查看、了解设备运行情况；远程监控风光资源状况：该地区是否适合推广使用

26、风光互补供电系统风光互补供电系统工作状况：系统故障报警与及时排除，减少巡站维护风光互补供电系统的发电效率：系统评价，选用高品质的风光互补供电系统2022/9/26具备完善统一的通信功能和协议监控项目：1. 风能资源、太阳能资源 2. 记录实时发电量 3. 查询和管理：四遥功能 4. 报警短信发送功能解决方案：远程监控 RS485/RS232 GSM/GPRS Internet历史发电量查询记录风资源评估远程监控特点： 实时监测基站风光互补供电系统的运行状态； 1、风机（光伏组件）输入电压、电流； 2、风机（光伏组件）日发电量和总发电量； 3、控制器输出电压、电流； 4、风机转速； 5、蓄电池组

27、充放电状态等信息；远程监控特点： 随时随地查询基站运行情况； 经典用法1负载配电远程监控和集中监控风能通道GHW48I06太阳能通道GHS48I06太阳能通道GHS48I06太阳能通道GHS48I06手动互锁切换开关实现风能通道与市电通道的分时复用手动互锁切换开关实现太阳能通道与市电通道的分时复用经典用法2风力发电机组的技术路线型号：FD5-5/10风轮直径(m)5叶片数(pcs)3工作风速(m/s)325额定风速(m/s)10额定输出电压(V)DC220额定功率(W)5000抗大风能力(m/s)50调速方式侧偏、失速、电磁发电机形式永磁三相交流整机质量(kg)2605kW风力发电机组 采用风

28、轮与电机直接耦合方式 选用磁性能优秀的高牌号钕铁硼稀土永磁材料 轴承、磁钢等均选用优质品牌材料，内转子结构，散热性强，退磁率低 切入风速低，额定风速低，低风速发电量大 叶片气动效率高，风能利用率在42%以上 系统设计采用风机专业设计软件GH-bladed,结构合理，性能卓越 自动偏航对风 采用方式多重保护风机安全：侧偏、失速、电磁刹车 环境适应能力强 超过20年的实际应用经验致远风力发电机组钢件机壳、不锈钢主轴、达克罗防腐标准件发电机叶片盘座定子尾梁实际应用表明，在通信基站供电系统中，以23台的装机规模，2kW和5kW风机较为合适，特别是5kW风机能够满足大多数基站应用需求，同时考虑征地、运输

29、、搬运、安装以及成本等制约因素。5kW风机已经成为致远通信基站供电系统应用的主导机型。斜拉杆成本、占地、安装等制约因素的折衷塔架原则：安全、占地小易于安装、经济和风能利用的最佳 致远始终将通信行业作为重点发展方向 连续4年中标中移动集采各领域专家对于致远通信基站产品的肯定西藏通信应用案例西藏那曲物流2号西藏丁青县木塔乡基站风光互补改造原为纯太阳能站，以前每天晚上810点基站会倒站，早上到10点左右恢复。此站在今天7月份完成了风光互补改造，增加了1台5kW风力发电机大大提高了基站供电可靠性，提高了网络质量。安装风机后，风光互补站无退服序号设备名称规格型号数量备注1风力机组FD5-5/10C1套上

30、海致远后增2斜拉杆塔架9m1套上海致远后增3风能控制系统1套上海致远后增4光伏组件8280Wp1套陕西新通5光伏控制系统1套陕西新通6通讯负载600W1套日喀则珠峰基站蓄电池组历史最低电压为48.3V；风机日发电量最大值为20.4度电；昌都红拉山基站序号设备名称规格型号数量备注1风力机组FD5-5/10C1套上海致远后增2斜拉杆塔架9m1套上海致远后增3风能控制系统1套上海致远后增4光伏组件5400Wp1套奥塞德5光伏控制系统1套奥塞德6通讯负载850W1套安装风机后，风光互补站无退服蓄电池组历史最低电压为49.9V；风机日发电量最大值为13.4度电；昌都燃堆基站序号设备名称规格型号数量备注1风力机组FD5-5/10C1套上海致远后增2斜拉杆塔架9m1套上海致远后增3风能控制系统1套上海致远后增4光伏组件3330Wp1套奥塞德5光伏控制系统1套奥塞德6通讯负载400W1套（10月1日-12月19日）统计显示：未安装风机之前，基站退服频率2.75%！ 安装风机之