蓄電池在小型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備發(fā)電中的應(yīng)用

　　在小型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中，蓄電池是重要的輔助設(shè)備之一。蓄電池在直流發(fā)供電系統(tǒng)中起著貯存電能和穩(wěn)定電壓的重要作用。

　　一、蓄電池容量的確定

　　蓄電池容量配置的是否合理，直接影響風(fēng)力發(fā)電的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。容量選的小了，多風(fēng)時發(fā)出的富余電量得不到充分儲存。容量選的太大，一則增加投資；二則蓄電池可能會長期處于充電不滿狀態(tài)，將會影響蓄電池的效率和使用壽命。表一為蓄電池在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中所占投資情況。

　　一般常規(guī)充電是“兩階段恒電流充電”，此法既不浪費(fèi)電力，充電時間短，對延長蓄電池使用壽命有利，同時計(jì)算蓄電池容量也容易得多。風(fēng)力發(fā)電的情況，則不同于常規(guī)充電。

　　由于風(fēng)速經(jīng)常變化，電機(jī)輸出的電流時大時小，時有時無，這樣蓄電池充電電流和所需充電時間就很難確定。針對這種實(shí)際情況，我們采用如下兩種計(jì)算方法來確定配置蓄電池容量。

　　1．電量平衡計(jì)算法。

　　計(jì)算步驟如下

　　a．根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蟛块T提供的風(fēng)速資料，以十天為一時度，逐旬分別統(tǒng)計(jì)風(fēng)機(jī)起始工作風(fēng)速至停機(jī)風(fēng)由范圍內(nèi)的不同風(fēng)速發(fā)生小時數(shù)。

　　b．根據(jù)選用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的P＝f（V）特性曲線和風(fēng)速資料，計(jì)算—臺機(jī)逐旬所能發(fā)出的電量，并繪出其全年發(fā)電量過程曲線。圖—是根據(jù)內(nèi)蒙察右后旗的風(fēng)速資料計(jì)算繪制的商都牧機(jī)廠ED1．5～100型風(fēng)機(jī)的年發(fā)電量過程線。計(jì)算得出該機(jī)在當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)況下，年發(fā)電量為276度。從過程線看出各旬的發(fā)電量變化很大，最多的四月下旬為19度，最少的二月下旬僅0．95度、相差近20倍，說明配置蓄電池進(jìn)行儲能調(diào)節(jié)是必要的。

　　C根據(jù)用電信況，計(jì)算出逐旬的用電量，并給出全年用電量過程線。附圖中虛線所示。

　　d．比較發(fā)電量和用電量過程線，以發(fā)電少于用電差值最大的時段（圖中斜線部分）的電量來確定所需蓄電池容量。圖中差值最大的電量為2。3度。需配置2300伏安時電池，實(shí)際選用12伏48安時蓄電池4塊?？?cè)萘?304伏安時。

　　2．經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法

　　根據(jù)我們試點(diǎn)的經(jīng)驗(yàn)，在察右后旗、商都地區(qū)的風(fēng)況下，也可采用以下公式簡便估算所需電池容量。即

　　式中Q——所需配置蓄電池容量（安時）；

　　p——負(fù)載功率（瓦）；

　　t——日用電小時數(shù)；

　　U——標(biāo)準(zhǔn)蓄電池電壓（一般為12伏）；

　　n——電池儲備周期系數(shù)； （根據(jù)風(fēng)況而確定，一般取3～8天）

　　K——放電控制系數(shù)、（取0．75～ 0．8）

　　上式考慮了①用電設(shè)備的額定功率，②當(dāng)?shù)貧庀笄闆r，即無風(fēng)期平均時間，⑧為了防止蓄電池過放電，放電應(yīng)控制在一定程度。