《分布式能源》 课件 3.4 互补发电

互补发电特点：（1）可再生能源既可充分发挥优势，又能克服本身不足。取自天然、分布广泛、清洁环保等优点仍能体现，季节性、气候性变动造成的能量波动，可以改善。（2）对多种能源协调利用，可提高能源的综合利用率。（3）电源供电质量的提高，对补偿设备的要求降低。单一发电，波动和间歇明显，需大量储能或补偿装置；互补运行，会因相互抵消，降低储能或补偿要求。1、风-太阳能互补基础：我国属季风气候区，很多地区风能和太阳能有天然的季节互补性，适合采用风-光互补发电系统。在一些边远农村地区，风能资源丰富，且太阳能资源充足，联合发电运行是解决供电问题的有效途径。1、风-太阳能互补风－光互补发电系统，一般由风电机组、光伏电池组、储能装置、电力变换装置、直流母线及控制器等部分构成，向各种直流或交流用电负载供电。1、风-太阳能互补风－光互补发电系统的发电和储能配置，应考虑：-负荷的用电量及其变化规律； －蓄电池的能量损失和使用寿命； －太阳能和风能的资源情况。

1、风-太阳能互补根据风力和阳光的变化情况，有三种可能的运行模式。风电机组单独向负载供电；

光伏电池单独向负载供电；

风电机组和光伏电池联合向负载供电。

1、风-太阳能互补（1）风力/光伏互补发电系统。该类型以风力发电为主，光伏为辅，适合于风能资源非常丰富，太阳能资源仍可利用的地区。（2）光伏/风力互补发电系统。该类型以光伏发电为主，风力为辅，适合于太阳能资源非常丰富，风能资源相对较弱的地区。

1、风-太阳能互补（3）除此之外，还有两种情况a.太阳能和风能虽然比较丰富，但互补性欠佳，如在某个月份太阳能和风能都不足。b.太阳能和风能互补性很好，但总体两种资源总量欠缺。大家想想，这种情况下应该怎么办？

1、风-太阳能互补优点：－利用资源的互补性，可以获得比较稳定的输出，系统有较高的稳定性和可靠性；－保证同样供电时，可大大减少储能蓄电池的容量；－很少或不用启动备用电源（如柴油机发电机组）等，可获得较好的社会效益和经济效益。风-光互补是对二者的综合利用，对太阳能和风资源要求都低一些，受自然条件的限制较少，应用地域范围更广。

1、风-太阳能互补小容量的风－光互补式路灯：

2.风、光－柴油机互补应用互补互补刚才，我们讨论了风光互补时的两种特殊情况。在这些边远地区，尤其是高山和海岛，往往太阳能和风能资源比较丰富，但互补不足；或者互补可以，但总量不足。这时我们就要因地制宜地，即利用风光互补，又要加入柴油机，实现联合发电运行。

2.风、光－柴油机互补应用互补互补目前，在很多边远或孤立地区，柴油发电机组是提供必要生活和生产用电的常用发电设备或备用设备。柴油价格高，运输不便，有时还供应紧张，因而柴油机发电的成本很高，往往还不能保证电力供应的可靠性。特点：－投资回报率高，节油效果明显(30%以上)－规模小，见效快－稳定性好；

2.1风-柴油机互补应用互补互补风－柴并联运行，是风电和柴油发电最简单的结合方式。可以降低柴油机的平均负载，从而节省燃料。

一种改进方案，在柴油机和发电机之间加一个飞轮和电磁离合器，来控制柴油机是否投入，以有效提高节油率。在运行中不仅弥补了风力发电的不稳定性，而且能最大限度地节约柴油并减少对环境的污染。2.2光-柴油机互补应用互补互补光伏—柴油混合发电系统也有投资率高等优点，但对逆变电源要求较高。（1）要求具有较高的效率，以提高系统效率。（2）要求具有较高的可靠性。（3）要求逆变电源的输出应为良好的正弦波。（4）要求直流输入电压适应范围宽。

3、微型燃气轮机－燃料电池互补互补燃气轮机发电技术已经比较完善，效率较高，且氮化物、CO等污染物的排放量很少。高温燃料电池与燃气轮机的工作温度相匹配，组成联合发电系统具有更高的效率。即便商用的已可高达60%～75%，是目前矿物燃料动力发电技术中效率最高的。燃料电池与微型燃气轮机联合发电，有非常好的发展前景。二者的联合循环，根据布置方式，可分为顶层循环和底层循环。

4、风能－水力互补发电互补互补“三北”等内陆风区，多为冬春风大、夏秋风小，

与夏秋丰水、冬春枯水的水资源正好互补。特点：

-可避免在枯水季节水力发电量不足的问题；－可通过共用输配电设备节省建设投资；－是比较经济有效的大规模利用方式。

5、

风、氢、生物质、太阳能互补发电互补互补特点：

利用风能和太阳能发电装置发电。一部分电能直接并入电网，另一部分用于电解水产生氢能，并将产生的氢能储存起来作为备用能源。

当天气条件恶劣时，用这部分储备能和生物质能来作为能源，用过热电装置补充供应电能，以保证电力的连续性和稳定性。

6、煤炭地下汽化和高温燃料电池互补互补互补特点：煤炭地下汽化技术可使地下的煤炭有控制的汽化，汽化产物中的氢气、甲烷、一氧化碳等可作为燃料供高温燃料电池使用。这种互补发电，可提高煤炭的利用率并保护环境。

7、太阳能电池和燃料电池互补互补互补特点：

天气条件好时