風光互補發電系統水利工程應用

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風光互補發電系統水利工程應用

1風光互補發電系統的介紹

風光互補發電系統,是新型獨立供電系統,其供電容量可根據實際需求進行改變,可廣泛地使用于水利建設的各個領域。風光互補發電系統是采用風力發電與太陽能發電相結合的方式,而水利工程所在的地方往往有著十分豐富的光能及風能資源。例如海邊、海上、山上等等。風力發電就是通過自然風使風力發電機旋轉,使風能轉換為電能。太陽能發電就是通過太陽能板吸收太陽光,使光能轉換為電能。一般的供電系統只是采用風力發電或者太陽能發電其中的一種。而其各自都有著明顯的缺陷,比如太陽能發電十分依賴陽光,一旦遇到陰天及雨天就無法正常供電;而風力發電則受到風向、風力變化的影響較大,且傳統的小型水平軸風力發電機更受到使用壽命的困擾。隨著科技的進步,為了更好地利用風能及太陽能,風光互補發電系統應運而生,它將風力發電和太陽能發電有機地結合在一起,取長補短、相互合作,通過蓄電池的儲存,持續穩定地提供電能,大大地解決了水利工程中的電力供應問題。特別是小型風光互補發電系統的應用面更是廣泛。為了解決小型水平軸風力發電機的問題,垂直軸風力發電機的出現,更加體現出科技的進步和發展。垂直軸風力發電機同時解決了風向及風力大小變化問題,由于葉片轉軸是垂直于地面,使其就可以接受各個方向的來風;而內外葉片的結構則可以很好地解決風力大小的問題。至于小型水平軸風力發電機的壽命問題,垂直軸風力發電機由于利用風力的方式改變,使它的壽命大大長于水平軸的風力發電機。垂直軸風力發電機與太陽能發電的結合,可以二十四小時全天候地提供電力保障,陽光充足時,太陽能發電為主要電能來源;而在陰天及雨天,風力發電則成為了發電主力,因此風光互補發電系統可以很好地解決水利工程及其建設過程中的供電問題。

2水利工程中的應用

風光互補發電系統的容量可大可小,可以與其他系統結合,應用于不同的領域之中。不僅可以成為水利工程的各項設備設施,還可以在水利工程的建設過程中提供電力保障,以下就舉幾個實際應用的例子。

2.1水庫環形堤壩的照明

一般水庫的環形堤壩長度較長,并且部分甚至大部分處于水中,堤壩道路的照明問題就隨之而來。如果采用傳統的電纜方式,則需要花費大量的電纜及輔助設施,人力花費也十分巨大。風光互補路燈則可以很好地解決這個問題。風光互補路燈由風力發電機、太陽能板、控制器、蓄電池、控制器及燈桿組成,每個路燈都是獨立工作,偶爾的故障或者檢修也不會影響其他路燈的工作。通過控制器可自行設定亮燈時間,甚至風光互補路燈可以自動根據光線亮暗自行開啟或關閉照明。

2.2水上工作的供電

水上工作主要包括船和水上平臺,現在大部分都是采用柴油發電機進行發電,如果遇到特殊情況,電力供應往往就會出現問題。但采用風光互補系統提供電力的話,則可以全天候的提供電力保障,大大加強了水上作業的安全性和持續性。在水利工程的建設過程中,都會使用各種功能的船,在船上安裝風光互補發電系統,不但可以為船上的儀器設備及相關的用電提供充足的電力保障,同時也節省了柴油的使用,使珍貴的柴油可以全部用于發電機的運轉。

2.3水利監測的應用

隨著大數據時代的到來,越來越多的數據需要我們去采集、去收集,在水利上許多的數據都依靠人去進行采集,往往費時費力。有了風光互補系統提供電能后,可以在許多地方設立固定無人監測點,通過無線發送數據,可以實時采集到我們所需要的數據。通過大量的數據積累,可以更為深入地研究各項水利問題,為水利的發展提供最堅實的基礎。

3風光互補發電系統的不足

雖然風光互補發電系統有著十分良好的應用,但是其不足之處也十分明顯。通過風能和太陽能所轉換而來的電能,需要通過蓄電池的儲存才能保存下來,如果用電量稍大的話,其所需蓄電池的數量也會隨之變大,大量的蓄電池只能作為固定使用,其移動性較差。雖然在水利工程中對其移動性的要求很低,但如果其移動性增強就可以應用到其他領域了。不過電能的儲存問題一直是困擾我們的一個大問題,目前的科技無法進行解決,希望不遠的將來,我們能夠找到便捷有效的電能儲存方法。科技的進步,影響著人們工作生活的方方面面,而我們的水利建設也應該隨著科技的進步而更加地便捷有效。各種各樣的新技術將滲透水利建設的各個方面,比如新型的探測儀器使數據更加地準確、定位更為精確;新型的航拍設備使我們方便地觀察整個水利建設的全貌和過程;新型的材料使水利建筑更為堅固耐久;新型的設備使我們的工作更為便捷有效等等??梢韵嘈棚L光互補系統也將在水利建設中發揮其更大的作用,為水利建設提供安全可靠的電力保障。

作者:徐文博 單位:上海宏波工程咨詢管理有限公司

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