本实用新型专利技术一种分布式新能源直流供电装置系统,涉及直流供电技术领域。其由新能源,储电器,直流负载,切换开关,逆变器,整流器,电量计量装置,并网控制装置,公用电网连接构成。所述新能源为直流输出的太阳能发电装置、风力发电装置。所述储电器为电池、电容、超级电容、石墨烯超级电容。所述直流负载为基于直流变频的冰箱、空调器、洗衣机及交直流两用电器。基于″分布式+储能″技术发展机遇和基于直流变频的冰箱、空调器、洗衣机及交直流两用电器技术发展为基础的一种分布式新能源直流供电装置系统,根据不同供电实际情况,采用模块化配置以固定或移动等方式实施,为提高新能源利用效率,降低能耗和产品成本提供新的技术物质基础。
【技术实现步骤摘要】
一种分布式新能源直流供电装置系统
本技术涉及直流供电
,具体指一种分布式新能源直流供电装置系统。
技术介绍
″美丽中国″,生态文明。其中,拥有可再生、永久性、零排放、绿色清洁、资源充足等特性的新能源(太阳能与风能等),正成为中国近年来发展最快的产业之一。曾几何时,″太阳能唯一出路在于民生工程的应用″开始深入人心。太阳能光伏要走进生活的各个方面必须与家电企业联手开发民用产品,太阳能电器产品的研发、生产无疑为低碳环保、节能减排、降低成本提供了可能,同时也是家电行业突破瓶颈占领竞争制高点的重要契机。根据国际能源署预测,到2030年光伏将逐渐成为最便宜的发电方式。光伏全面繁荣靠分布式发电。分布式能源技术是未来世界能源技术的重要发展方向,具有能源利用效率高,环境负面影响小,提高能源供应可靠性和经济效益好的特点。但分布式能源系统离不开储能系统的辅助。基于以″储能,即未来″为核心,储能市场未来占电力行业的10%-15%是能源革命的重要技术支撑的预测,″分布式+储能″将迎来发展机遇。在分布式发电比较成熟的国家,如德国,最繁荣不是大规模电站而恰恰是这些分布式的电站。因此,开放用户端市场,支持用户自主地投入太阳能发电,成为太阳能等新能源产业新的角局市场。如所周知,在太阳能、风能等新能源推广应用中,其中,一个大的瓶颈,莫过于面对如冰箱、空调器、洗衣机等较大功率的交流负载必须提供交流电的问题。而传统的解决方式是将太阳能光伏、风能等新能源输出的直流电(包括经蓄电池)通过逆变器逆变成交流电(如附图1所示)。但是,这样的结果增加了用户的逆变器等装置的成本以及相应增加的电能损耗带来的使用成本等负担,并降低了上述新能源的利用效率。
技术实现思路
诚如,《聚焦″家能源″——太阳能利用与建筑一体化发展新探》一文中(详见《光伏产业观察》2010年11期)的作者,其中,提到了关于″家能源″市场化瓶颈的化解问题。在分析了″根据发达国家并网光伏系统成本分析,光伏电池成本约占整个系统的66%左右。不难发现,当太阳能光伏电池成本下降之后,蓄电池、逆变器等就成为市场推广的新的瓶颈。在太阳能建筑光电、光热一体化,同体同步发电、供热系统中,当作为建筑体构件的′新秦砖汉瓦′成本降低同时,构成太阳能光伏发电系统中的控制系统、逆变器、蓄电池等部件的价格成本因素的′木桶效应′开始凸显,成为实施′家能源′的′软肋′″。之后,提出了″非逆变技术″与″论家用供电直流化的发展趋势″的观点。与此同时,″家庭供电直流化″、″创新的电力楼宇内的直流电″等,一个个低碳的生活理念,被接受与实施。如今,因为技术的进步,开关电源、直流无刷电机的兴起,交流供电的优点已不复存在。直流传输损耗低,DC/DC转换器效率大大高于50Hz(或60Hz)交流变压器,而能直接储存电能的储电设备——电池,电容,无一不是直流输入/输出的。如果沿用原有的太阳能发电系统,要将太阳能电池的电力进行4次以上的交直流转换,转换损失非常大。但更为重要的是,未来采用分布式太阳能发电系统,如何充分利用自身优势成为新能源发展的焦点。本技术的目的在于克服现有技术存在的缺失和不足,提出一种分布式新能源直流供电装置系统,其特点在于,由新能源,储电器,直流负载,切换开关,逆变器,整流器,电量计量装置,并网控制装置,公用电网连接构成。所述新能源为直流输出的太阳能发电装置、风力发电装置,直流电压范围在24-220V,最佳为220V。所述储电器为电池、电容、超级电容、石墨烯超级电容。所述直流负载为基于直流变频的冰箱、空调器、洗衣机及交直流两用电器。其中,所述切换开关与逆变器为一模块连接。所述整流器、电量计量装置与并网控制装置为一模块连接。所述电量计量装置为双向电度表或单向电度表。进一步,所述新能源、储电器的直流电由切换开关、逆变器模块,经并网控制装置与公用电网按电压、频率、相序作同步连接的馈电模式;或新能源、储电器经整流器、电量计量装置与并网控制装置模块与公用电网开关连接的备用模式;或所述新能源,储电器,直流负载连接的自给模式。或采用模块化配置,以固定或移动等方式实施。众所周知,世界上广泛使用的家庭供电线路都是交流电,常用的有110V/60Hz和220V/50Hz两种规格。相对交流而言,直流供电有很多好处:1.直流供电不存在峰值电压,对线路的绝缘性能要求比同等交流低。2.同等有效电流下,直流电线路损耗比交流小。3.直流供电可以简化电源的设计,降低成本。4.当直接用于照明等场合的时候,直流供电不会出现频闪的现象。5.对设备而言,直流供电的波纹小,没有所谓的″交流声″。6.线路不会对环境产生周期性的电磁干扰。7.直流电可以通过简单定义,很容易区分″零线″和″火线″。8.统一标准降低如冰箱、空调器、洗衣机等的配置成本。9.如使用储电器等后备电源时,直流供电无须逆变,甚至在电压相同的时候可以直接切换。基于现有家庭用户正常使用电压是交流220伏,这些对用户来说已经习以为常,因此如果把原来的交流220伏供电改为直流220伏供电容易接受,也没有更多的变化和特殊要求。进一步,根据不同用户其供电装置系统配置有所不同:全能型:与公用电网全连接,包括经逆变器向电网反馈电能。反之,由公用电网输入电能,即实现双向供电模式。所述新能源、储电器的直流电由切换开关、逆变器模块,经并网控制装置与公用电网按电压、频率、相序作同步连接的馈电模式;备用型:与公用电网连接作为用户的备用电源,即公用电网输入交流经整流器与用户直流回路连接。所述新能源、储电器经整流器、电量计量装置与并网控制装置模块与公用电网开关连接的备用模式。独立型:不与公用电网有连接关系,即新能源自己独立直流供电系统。所述新能源,储电器,直流负载连接的自给模式。据此,三者因功能要求不一样,因此配置也不一样,自然配置成本有差别。如上所述,一种分布式新能源直流供电装置系统,基于″分布式+储能″技术发展的机遇和基于直流变频的冰箱、空调器、洗衣机及交直流两用电器技术发展为基础,以直流供电为基础的供电装置系统(模式),解决了传统的以交流为主的供电模式存在能源损耗大,装置成本高等问题。同时,根据环境不同结合分布式供电实际情况,本技术的一种分布式新能源直流供电装置系统结构,采用模块化配置,以固定或移动等方式实施。附图说明图1为现有技术的供电框图;图2为本技术一种分布式新能源直流供电装置系统连接框图;图3为本技术实施例一系统连接框图;图4为本技术实施例二系统连接框图。其中,1:新能源2:储电器3:直流负载4:切换开关5:逆变器6:整流器7:电量计量装置(双向电度表或单向电度表)8:并网控制装置(自动切换开关本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分布式新能源直流供电装置系统,其特征在于,由新能源(1),储电器(2),直流负载(3),切换开关(4),逆变器(5),整流器(6),电量计量装置(7),并网控制装置(8),公用电网(9)连接构成;/n所述新能源(1)、储电器(2)的直流电由切换开关(4)、逆变器(5)模块,经电量计量装置(7)并网控制装置(8)与公用电网(9)按电压、频率、相序作同步连接;/n或新能源(1)、储电器(2)经整流器(6)、电量计量装置(7)、并网控制装置(8)模块与公用电网(9)开关连接;/n或所述新能源(1),储电器(2),直流负载(3)连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种分布式新能源直流供电装置系统,其特征在于,由新能源(1),储电器(2),直流负载(3),切换开关(4),逆变器(5),整流器(6),电量计量装置(7),并网控制装置(8),公用电网(9)连接构成;
所述新能源(1)、储电器(2)的直流电由切换开关(4)、逆变器(5)模块,经电量计量装置(7)并网控制装置(8)与公用电网(9)按电压、频率、相序作同步连接;
或新能源(1)、储电器(2)经整流器(6)、电量计量装置(7)、并网控制装置(8)模块与公用电网(9)开关连接;
或所述新能源(1),储电器(2),直流负载(3)连接。
2.如权利要求1所述的一种分布式新能源直流供电装置系统,其特征在于,所述新能源(1)为直流输出的太阳能发电装置、风力发电装置,直流电压范围在24-220V,最佳为220V。
3.如权利要求1所述的一种分布式新能源直流供电装置系统,...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄昌富,童晓丰,黄瑛,
申请(专利权)人:宁波科特勒太阳能有限公司,
类型:新型
国别省市:浙江;33
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