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光伏水泵系统
词条创建时间:2023-10-16浏览次数:227
光伏水泵系统是直接利用太阳电池光生伏打效应发电,之后通过一系列电力电子、电机、水机等控制及执行环节从而在江河湖泊或深井中实现提水的系统。该系统是光、机、电、控制技术等多学科交叉、结合的体现。随着太阳电池及电力电子技术的不断进步,全球光伏水泵的技术及应用也突飞猛进地在发展。
光伏水泵系统光伏水泵
近年来,随着全球“粮食问题”、“能源问题”的严重性不断提升,逐步被誉为解决有效耕地提高产量和用清洁能源替代化石能源的最为有效的产业整合产品。成为把光伏产业与农业水利、荒漠治理、生活用水、城市水景等传统产业综合发展的新兴经济模式。
光伏水泵利用来自太阳的持久能源,日出而作,日落而歇,无需人员看管,不需要柴油、不需要电网,可与滴灌、喷灌、渗灌等灌溉设施配套应用,节水节能,可大幅降低使用化石能源电力的投入成本。是全球“粮食问题”、“能源问题”综合系统解决方案的新能源、新技术应用产品。
光伏水泵系统组成部分
光伏水泵太阳电池阵列(亦称光伏阵列)
由众多太阳电池组件串、并联构成,组件组合之合成容量可以是数百峰瓦(W户),也可以达到数个兆峰瓦(MWp)甚至更大,组件可以由单晶硅、多晶硅、非晶硅或其它类型的太阳电池组成。一般说来,光伏阵列由于多为半导体器件构成,其电源特性(伏安特性及温度特性)具有强烈的非线性性质。光伏水泵系统所配用的光伏阵列容量往往在数百Wp至数十KWp之间。
光伏水泵DCIDC环节
这是由于太阳电池阵列具有非线性的电源特性,为保证阵列在任何日照和环境温度下都将提供相应可能的最大功率输出,必须引入该一环节,在太阳能光伏技术中称它为“最大功率点跟踪器”。
光伏水泵DCIAC环节
这是一个为表达方便而采用的替代用语。在交流异步或同步驱动中,它是变频逆变器,但在直流无刷电机驱动方式中,它是专用的驱动控制器。
光伏水泵马达(驱动电机)
在不同系统中使用的驱动电机也不同。目前在小于10阅Np功率等级的光伏水泵系统中,为获得尽可能高的系统效率,多采用直流无刷永磁电机驱动,在大型光伏水泵系统中,到目前为止仍不乏采用交流异步传动方式者,但是由于近代控制技术的不断发展,为了进一步提高单位峰瓦提供的扬水量,己经开始有被多台水泵实现柔性控制的多机群控技术所替代的趋势。
光伏水泵水泵
对于光伏水泵系统而言,水泵类型的选择同样至为重要。在功率不大的系统中,若用户要求扬程高但流量较小的情况下,宜选择容积式正位移水泵,在其它情况下可能以采用离心式或轴流式水泵。关于光伏水泵系统配用泵型的选择与考虑。
光伏水泵水塔及储水设施
如果光伏水泵系统应用于冬季寒冷地区(如我国广大西部地区),则宜采用防冻储水设施,例如中间抽真空或实以绝热材料的双层水箱或水塔,引水管道亦应采用抗低温材料并作防冻处理。
光伏水泵系统特点
光伏水泵系统全自动运行,无需人工值守,系统主要由光伏扬水逆变器、光伏阵列、水泵组成。系统省却掉蓄电池之类的储能装置,以蓄水替代蓄电,直接驱动水泵扬水。
光伏扬水逆变器对系统的运行实施控制和调节,实现最大功率点跟踪。当日照充足时保证系统额定运行,当日照不足时,设定最低运行频率满足,确保太阳能电池电力的充分应用。
太阳电池阵列由多块太阳电池组件串并联而成,吸收日照辐射能量,将其转换为电能,为整个系统提供动力电源。
水泵从深井或江河湖泊等水源中提水,注入水箱/池,或直接接入灌溉或喷泉等系统。直流泵、交流泵、离心泵、轴流泵、混流泵、深井泵等均可使用。
光伏水泵系统优势
(1) 可靠:光伏电源很少用到运动部件,工作可靠。
(2) 安全,无噪声,无其他公害。不产生任何的固体,液体和气体有害物质,绝对的 环保。
(3) 安装维护简单,运行成本低,适合无人值守等优点。尤其以其可靠性高而备受关 注。
(4) 兼容性好,光伏发电可以与其他能源配合使用,也可以根据需要使光伏系统很方便的增容。
(5) 标准化程度高,可由组件串并联满足不同用电的需要,通用性强。
(6) 太阳能随处都有,应用范围广。
但是,光伏系统也有其缺点,比如:能量分散,间歇性大,地域性强。前期成本较高。
交流水泵利用太阳能,在无需任何外来能源的情况下可以机动灵活地用于农田灌溉、提供洁净人畜饮水、发展庭院经济、美化园区、构造彩色喷泉、为养鱼、养虾池增氧、海滨盐场供排水等。此外大量国际订货意向表明,这种高技术产品的国际市场前景令人十分鼓舞。交流水泵系统的应用不需要蓄电池,节省了电池更换的费用,减少了电池对环境造成的污染,作为一个刚刚崭露头角的产业,十分符合我国可持续发展的战略。
产品特点:寿命长、功耗低、噪音小、调速平衡、运行可靠、无干扰等。
光伏水泵系统利用来自太阳的持久能源,日出而作、日入而息,无需人员看管、无需化石能源、无需综合电网,独立运行、安全可靠。可与滴灌、喷灌、渗灌等灌溉设施配套应用,有效解决耕地灌溉问题,提高产量,节水节能,大幅降低传统能源、电力的投入成本。因此成为利用清洁能源替代化石能源的最为有效的方式,成为全球“粮食问题”、“能源问题”综合解决方案的新能源、新技术应用产品,特别符合国家建设“资源节约型”与“环境友好型”的社会发展战略。