太阳能-风能互补发电技术及应用PDF电子书下载

第1章 太阳能一风能互补发电技术的背景和概念 1

1.1 风光互补发电系统——新能源利用的“风光”之路 1

1.1.1 太阳能和风能的特点 2

1.1.2 风光互补系统的提出及发展 3

1.2 风光互补发电系统技术导论 5

1.2.1 风光互补发电系统概述 5

1.2.2 风光互补发电系统的现实意义及其优势 6

1.2.3 利用风光互补发电系统的合理性 7

1.3 我国风光互补发电系统的背景及发展 8

1.3.1 多重因素推动风光互补技术的发展 8

1.3.2 近年来我国风光互补市场快速稳定发展 9

1.3.3 我国风光互补发电系统的发展 10

本章参考文献 12

第2章 太阳能和光伏发电技术 14

2.1 太阳能资源 14

2.1.1 太阳能资源分布 14

2.1.2 太阳能资源计算 14

2.1.3 太阳能资源的评估 19

2.2 太阳能光热利用 20

2.2.1 太阳能热水器 20

2.2.2 太阳能海水淡化技术 22

2.2.3 太阳能光热发电 23

2.3 太阳能发电技术 26

2.3.1 太阳能电池 26

2.3.2 太阳能电池的组成与分类 27

2.3.3 太阳能电池组件 31

2.3.4 太阳能光伏发电系统 33

2.4 太阳能光伏发电的现状与前景 35

本章参考文献 36

第3章 风能和风力发电技术 37

3.1 风力资源 37

3.1.1 风的形成 37

3.1.2 风的种类 37

3.1.3 风速的概率分布 38

3.1.4 风力等级 39

3.1.5 风的变化 40

3.1.6 风能的计算 41

3.1.7 风能的优点和局限性 42

3.2 风资源评估方法 43

3.2.1 风资源评估综述 43

3.2.2 风资源评估指导原则 44

3.2.3 测风数据要求 45

3.2.4 测风数据处理 45

3.2.5 我国风能资源 48

3.3 风力发电技术 50

3.3.1 风力发电技术的划分 50

3.3.2 风力发电的优势 51

3.3.3 风力发电机的构成 51

3.3.4 几种典型的风力发电系统及其特性 53

3.4 国内外风力发电市场的发展情况探讨与展望 56

3.4.1 世界风电发展概况 56

3.4.2 国外风力发电现状和市场前景 56

3.4.3 国内风力发电现状和前景 57

本章参考文献 57

第4章 太阳能与风能的互补性和典型气象年的选择 59

4.1 资源互补性的案例研究 59

4.1.1 案例1：赤峰地区风能、太阳能资源分布 59

4.1.2 案例2：辽宁风能、太阳能资源分布 60

4.1.3 案例3：香港特区风能、太阳能资源分布 60

4.2 太阳能和风能相关性系数 61

4.2.1 相关性系数计算方法 61

4.2.2 案例1：伊朗Mahshahr地区 63

4.2.3 案例2：我国香港晨曦岛 63

4.3 典型气象年的选择 63

4.3.1 适用于风光互补发电系统的典型气象年 64

4.3.2 案例分析及与其他典型气象年的比较 66

4.4 小结 67

本章参考文献 68

第5章 太阳能一风能互补发电技术、系统配置及其优化 69

5.1 风光互补发电技术和系统 69

5.2 风光互补发电系统的数学模型与运行特性 70

5.2.1 离网型风光互补发电系统结构 70

5.2.2 光伏发电的数学模型 71

5.2.3 风力发电系统的数学模型 74

5.2.4 蓄电池充放电的数学模型 75

5.3 风光互补发电系统优化设计 77

5.3.1 基于L PSP的系统可靠性模型 78

5.3.2 基于ACS的系统经济性模型 79

5.3.3 基于遗传算法的优化模型 80

5.4 基于遗传算法的风光互补系统优化设计案例分析 82

5.4.1 系统介绍 82

5.4.2 现场测量数据对模拟模型的验证 88

5.4.3 混合系统的综合性能分析 90

5.5 小结 93

本章参考文献 93

第6章 太阳能一风能互补发电中的储能技术 94

6.1 储能技术概述 94

6.1.1 储能系统的作用 94

6.1.2 离网型风光互补系统中储能技术的重要性 95

6.1.3 国内外储能技术的现状与发展 95

6.2 储能技术的分类与特征 96

6.2.1 化学储能 96

6.2.2 物理储能 100

6.2.3 电磁储能 102

6.2.4 主要储能技术的比较 105

6.3 混合储能系统 107

6.3.1 蓄电池和超级电容混合储能 108

6.3.2 混合储能典型案例研究 109

6.4 储能技术的应用研究 111

6.4.1 储能系统的优化配置 111

6.4.2 储能系统的运行策略 112

6.4.3 储能系统的控制策略 112

6.5 储能系统中存在的问题及展望 112

本章参考文献 113

第7章 太阳能一风能互补发电中的并网技术 114

7.1 风光互补发电系统并网技术 114

7.1.1 逆变器 115

7.1.2 监控器 117

7.1.3 通讯系统 118

7.2 风光互补型电网规划设计典型方案 119

7.2.1 小型风光互补并网系统设计 119

7.2.2 大型风光互补并网系统规划设计 121

7.3 并网型风光互补发电系统存在的问题及展望 122

7.3.1 可调度型风光互补并网发电系统 122

7.3.2 不可调度型风光互补并网发电系统 122

7.3.3 风光互补电站并网发展的建议 123

本章参考文献 124

第8章 太阳能一风能互补发电系统的设计与应用实例 125

8.1 风光互补发电系统设计的基本原则 125

8.2 设计实例简析 126

8.2.1 离网型风光互补通信基站设计实例 126

8.2.2 风光互补LED路灯设计实例 128

8.3 商业软件设计实例 130

8.3.1 HOMER软件介绍 130

8.3.2 系统简述 131

8.3.3 系统负荷和可再生资源 132

8.3.4 系统组件信息 133

8.3.5 模拟结果分析 135

8.4 风光互补发电系技术的应用实例 138

8.4.1 风光互补发电系统实际案例介绍 138

8.4.2 数据采集系统 141

8.4.3 系统运行结果与分析 142

8.4.4 小结 148

本章参考文献 149

第9章 太阳能一风能互补发电技术的经济环境效益和市场前景分析 150

9.1 风光互补发电系统的能源、经济及社会环保效益 150

9.1.1 能源效益 150

9.1.2 经济效益 151

9.1.3 社会及环保效益 153

9.2 风光互补技术中存在的难度、问题及解决方法 155

9.2.1 蓄电池的寿命问题 155

9.2.2 经济因素 155

9.2.3 系统的管理和控制问题 155

9.2.4 能源输出的不稳定性问题 156

9.2.5 小型风力发电机的可靠性问题 156

9.3 风光互补发电系统应用前景 156

9.3.1 满足缺电农村的用电 157

9.3.2 室外LED照明 157

9.3.3 监控摄像机电源中的应用 158

9.3.4 船标应用 158

9.3.5 抽水蓄能电站 158

9.3.6 通信基站 159

9.4 小结 159

本章参考文献 160