[實用新型]風光互補發電系統

有效

• 申請號: 202020796801.4
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN212726909U
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 楊宗軍;蘇娜;張彥虎;鄒紹琨
• 申請（專利權）人: 合肥陽光新能源科技有限公司
• 主分類號: H02S10/00
• 分類號: H02S10/00;H02S10/12;F03D9/25
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王嬌嬌

本實用新型提供了一種風光互補發電系統，該系統包括風力發電子系統和光伏發電子系統。將風機在地面上形成的陰影遮擋區域以風機為圓心，風機的半徑方向上的兩條射線劃分為三個區間，分別為第一陰影區間、第二陰影區間和第三陰影區間，其中，第二陰影區間位于中間，即第一陰影區間和第三陰影區間是早晚形成的陰影區域，第二陰影區間是中午形成的陰影區域。因此，第二陰影區間的發電量明顯低于第一陰影區間和第三陰影區間的發電量，而三個區間的初始投資成本相差不多，可見第二陰影區間的價值度最低。因此，僅在第一陰影區間和第三陰影區間鋪設光伏陣列，在提高對風場區域的土地利用率的同時，使風機陰影區域的發電收益最大化。

技術領域

本實用新型涉及新能源發電技術領域，尤其涉及風光互補發電系統。

背景技術

光能和風能都是我國重點發展的綠色電力能源。鑒于風能和光能的地域差別性，光伏電站和風力發電場都是獨立建設和運行的。然而，風能和光能都存在間歇性的特點，如夜晚或者陰天時，光能不發電，或者發電量低，而此時可能風速很大，有利于風力發電；當天氣晴朗時，光伏發電迅猛，但風力發電不一定強勁，因此，風光兩種資源在發電量角度存在一定程度的互補性，將風能和光能互補起來應用對電網穩定性具有價值。

另一方面，為了充分發揮風光資源，我國的光伏電站和風電場多建立在西北部地區。由于風機是點征用地，風機間的間隙和周邊區域空閑，如果上面為風機，下面為光伏組件，將二者在空間上結合起來，則同樣的土地面積可以建設更多的發電單元，提高了土地利用率。鑒于此，將風電和光伏空間上就近互補應用具有經濟價值。

風機塔筒很高，當太陽照射風機時，會在地面上形成風機的陰影，而且，從早到晚形成的陰影動態變化，一天中形成的所有陰影構成的陰影包絡區間即陰影遮擋區域。如果在陰影遮擋區域鋪設光伏陣列，勢必產生陰影遮擋問題，因此，當前的典型方案是計算出陰影遮擋區域的大小，然后，避開陰影遮擋區域鋪設光伏陣列，但是，此種方案對土地利用率較低。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供了一種風光互補發電系統，以解決目前的風光互補發電系統僅在無陰影遮擋的區域鋪設光伏陣列導致的土地利用率低的技術問題，具體的技術方案如下：

第一方面,本實用新型提供了一種風光互補發電系統，包括：風力發電子系統和光伏發電子系統；

所述風力發電子系統包括風機，每個風機在地面形成陰影遮擋區域，且所述陰影遮擋區域包括以所述風機為圓心且沿所述風機的半徑方向延伸的兩條射線劃分得到的第一陰影區間、第二陰影區間和第三陰影區間；

所述光伏發電子系統包括光伏陣列，且所述光伏陣列僅設置在所述第一陰影區間和所述第三陰影區間內。

可選地，所述陰影遮擋區域內除去以所述風機為中心以預設距離為半徑的中心區域外的區域，在垂直于風機半徑方向上依次劃分得到第一陰影區間、第二陰影區間和第三陰影區間。

可選地，所述兩條射線關于所述風機的最短陰影所在直線對稱。

可選地，在所述第一陰影區間和所述第三陰影區間內，不同的光伏陣列分別以所述風機為中心放射狀排布，且同一光伏陣列內的光伏組件沿所述風機的半徑方向上布置。

可選地，對于布置在所述第一陰影區間和所述第二陰影區間的光伏陣列，連接具有優化器或最大功率點追蹤的逆變器。

可選地，所述第二陰影區間作為設備運維通道。

可選地，在所述第二陰影區間內設置除所述光伏陣列之外的電氣設備。

可選地，所述電氣設備包括逆變器和升壓變壓器。

可選地，所述系統還包括:在風場區的無陰影區域內按照常規方式鋪設的光伏陣列。

可選地，劃分陰影遮擋區域的所述兩條射線之間的夾角為預設角度，該預設角度根據度電成本或投資收益計算得到。