海洋光柴储发电系统性能研究
2021-04-25张庆岭
海洋技术学报 2021年1期
张庆岭, 牟 超
(中国电子科技集团公司电子科学研究院,北京 100041)
我国海岸线长达18 000多km,拥有管辖权的海域面积约为300万km2,相当于无人值守国土面积的1/3[1]。海洋锚泊信息浮台(以下简称“浮台”)作为大型海上平台,具有搭载能力强、中继组网的特点,可协助完成海洋管理工作。
目前,光柴储系统的研究集中于陆地光伏电站,海洋发电系统研究较少。浮台以光伏发电为主、油机发电为辅,配置储能设备构成独立的海洋微型电网。本文介绍了浮台能源系统架构,构建了光伏发电系统出力模型、柴油发电机系统能源转换效率模型,并对发电效率影响因素进行分析。
1 系统架构介绍
浮台能源系统采用光伏发电为主、柴油发为辅、锂电储能的架构设计,可通过高轨卫星与管控中心通信,如图1所示。

图1 能源系统架构图
系统规模:系统配置光伏组件68块,8串6并布局,每块光伏组件面积1.685 m×0.997 m,标准状态下的转换效率16.2%;柴油发电机组1套,率额定功率12 kW,油箱理论容积800 L,燃料最大加注量720 L;储能系统蓄电池组容量120 kWh,柴油机启停SOC值(State Of Charge,荷电状态,定义为电池剩余容量占电池容量的比值)分别为20%和80%[2]。
2 系统性能分析
2.1 光伏发电系统模型及评估
太阳能光伏系统分析一般采用模拟法和解析法,其中解析法包括LoLP法和参数分析法。本文采用参数分析法,将复杂的非线性的光伏发电系统的工作过程简化为简单的线性系统,然后对光伏发电系统性能进行分析。
为提高光伏效率,浮台每串光伏组件集中布置,布局如图2所示。……
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