太陽(yáng)能輔助能源集成技術(shù)附應(yīng)用

1、1太陽(yáng)能輔助能源集成技術(shù)及應(yīng)用謝建吳彤龔彪趙正德（云南師范大學(xué)能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，云南，昆明，650092）摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源需求的不斷劇增，以及住宅消費(fèi)和人們對(duì)生活品質(zhì)要求不斷提高，低能耗并能與建筑良好結(jié)合的熱水系統(tǒng)，已經(jīng)成為尋求的一種商品。本文主要對(duì)兩種太陽(yáng)能輔助能源集成技術(shù)的應(yīng)用模式——風(fēng)光互補(bǔ)太陽(yáng)能電源系統(tǒng)和太陽(yáng)能熱泵多能源系統(tǒng)技術(shù)集成原理進(jìn)行了分析，針對(duì)不同氣候條件，發(fā)揮系統(tǒng)多能源集成技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和工

2、作效率，降低系統(tǒng)能耗等問(wèn)題進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能風(fēng)光互補(bǔ)熱泵輔助能源集成技術(shù)0引言引言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，人們對(duì)住房居住條件以及建筑節(jié)能環(huán)保要求越來(lái)越高。而建筑是我國(guó)耗能大戶(hù)，我國(guó)建筑能耗在社會(huì)總能耗中所占的比列已達(dá)30%，全國(guó)每年建筑能耗約為1.3億～1.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤[1]。新能源和可再生能源系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)節(jié)能環(huán)保起到了重要的作用，但對(duì)于普通太陽(yáng)能應(yīng)用系統(tǒng)的，由于存在效率和能源轉(zhuǎn)換受天氣情況影響大，能源的

3、可靠性及安全性等問(wèn)題有待進(jìn)一步研究和審視。開(kāi)發(fā)和利用新能源(可再生能源和無(wú)污染綠色能源)以及改善能源綜合利用技術(shù)，已是迫切需要解決的重要問(wèn)題。人類(lèi)可利用的新能源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、水能、海洋能等能源形式受到高度的關(guān)注。但從能源的穩(wěn)定性、可持久性、數(shù)量、設(shè)備成本、利用條件等諸多因素考慮，太陽(yáng)能仍然是最為理想的可再生能源和無(wú)污染能源。太陽(yáng)能的利用形式主要有光熱利用、光伏發(fā)電利用和光化學(xué)轉(zhuǎn)換三種形式，已經(jīng)在各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但由于受到

4、晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機(jī)因素的影響，到達(dá)某一地面的太陽(yáng)輻照度既是間斷的又是極不穩(wěn)定的，這給太陽(yáng)能的大規(guī)模應(yīng)用增加了難度。風(fēng)能是因空氣流做功而提供給人類(lèi)的一種可利用的能量，風(fēng)能的大小決定于風(fēng)速和空氣的密度。據(jù)估計(jì)到達(dá)地球的太陽(yáng)能中雖然只有大約2%轉(zhuǎn)化為風(fēng)能，但其總量仍是十分可觀的。風(fēng)能由于其儲(chǔ)量巨大，使用無(wú)污染以及可再生等特點(diǎn)，已經(jīng)得到廣泛地利用，現(xiàn)在對(duì)于風(fēng)能的利用主要集中在風(fēng)力發(fā)電方向。但是

5、在一些地區(qū)風(fēng)力發(fā)電經(jīng)濟(jì)性不足，許多地區(qū)的風(fēng)力有間歇性，風(fēng)力發(fā)電需要大量土地興建風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，才可以生產(chǎn)比較多的能源。熱泵是一種將低溫?zé)嵩吹臒崮苻D(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩吹难b置，作為節(jié)能技3圖1.風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1.2.2太陽(yáng)能風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)工作原理太陽(yáng)能風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)是基于太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)上的一種多能源結(jié)合互補(bǔ)系統(tǒng)，充分發(fā)揮太陽(yáng)能和風(fēng)力資源的優(yōu)勢(shì)和互補(bǔ)性。在陽(yáng)光充足的晴天，由太陽(yáng)能電池工作，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)過(guò)控制器向系統(tǒng)蓄電池充電

6、，控制器再控制蓄電池向負(fù)載供電。在風(fēng)力資源也比較豐富的去，當(dāng)風(fēng)速達(dá)到鳳力發(fā)電機(jī)起動(dòng)風(fēng)速后，風(fēng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電。由控制器輸出電能供給負(fù)載以及給蓄電池充電。在風(fēng)速超過(guò)截止風(fēng)速時(shí)，風(fēng)機(jī)通過(guò)機(jī)械限速機(jī)構(gòu)使風(fēng)力機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下限速運(yùn)行或停止運(yùn)行，以保證風(fēng)力機(jī)不致?lián)p壞。當(dāng)連續(xù)很多天無(wú)風(fēng)，無(wú)太陽(yáng)時(shí)可啟動(dòng)備用柴油發(fā)電機(jī)對(duì)蓄電池補(bǔ)充充電，以防止蓄電池長(zhǎng)時(shí)間處于缺電狀態(tài)。對(duì)于小型的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，可以選配柴油發(fā)電機(jī)。1.2.2太陽(yáng)能風(fēng)光互補(bǔ)路