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晶福源公司以科技创新优势提升光伏扬水系统的效率

2016-03-21    来源:深圳晶福源科技股份有限公司
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[ 导读 ]:今天的世界各地,仍然有相当大一部分地区没有电力供应,全球有三分之一的人面临缺水问题。因为没电,这些地方的人们生活困难,饮水困难,灌溉

今天的世界各地,仍然有相当大一部分地区没有电力供应,全球有三分之一的人面临缺水问题。因为没电,这些地方的人们生活困难,饮水困难,灌溉困难。在无电力供应或者电力供应不可靠地区,人们仍然使用着柴油泵抽水、风力提水、液压抽水和人工搬运等传统手段解决用水问题。随着科技尤其是光伏技术的发展,以及人们对用水量、水质、供水系统可靠性和环境保护的综合考虑和严格要求,光伏扬水系统凭借其易安装、无需人工值守、低成本、零碳排放等优点,逐渐成为解决用水问题的首选方案。

光伏扬水系统,由太阳能组件、扬水逆变器,水泵、管道、蓄水池系统三部份组成。系统没有蓄电池储能装置,光伏发电直接驱动水泵扬水。由于太阳能是不稳定的电源,扬水逆变器通过MPPT(最大功率跟踪)检测光照强度,改变逆变器输出频率和电压,从而改变水泵电机的转速。因此逆变器必须具备MPPT跟踪,DC-AC逆变,变频,变压等功能。光伏扬水逆变器的变频变压的功能和变频器相似,早期的扬水逆变器大多采用基于变频器的单级DC-AC结构,这种方式电路简单,成本低廉,技术成熟,逆变器本身的可靠性也很高。

但是这种单级结构的扬水逆变器,在用户使用过程中,出现了一些问题,对系统的效率有一定的影响,主要是以下几个方面:

1、天气变化剧烈时,水泵反应较慢,经常出现停机现象。这是由于光伏组件光电转换速度很快,而水泵是电能和机械能转换,速度较慢,单级结构的扬水逆变器中间没有电感,电容等储能器件,当两个环节配合不好时,逆变器直流母线电压过高或者过低,而造成逆变器停机。

2、工作时间较短,阳光较差时就不抽水。相对于并网组串式逆变器,只要有一点电就可以发电,扬水逆变器输出直接带水泵电机,有一个最低的运行功率。但一级结构的扬水逆变器MPPT范围比较窄,单相220V系统,一般MPPT范围是280V到360V,发电范围只有80V的,三相380V系统,MPPT范围是500V到600V,发电范围只有100V。MPPT工作电压范围窄,造成的影响有两方面,系统发电的时间短,天气稍差就不能发电抽水,另一方面就是系统设计时,组件不好配置。例如4KW的水泵,按比例配用20块260W的总功率5200W组件,20块直接串联,电压达到640V,超过了MPPT电压上限,如果用10块串2并,电压只有320V,又低于MPPT电压下限。

3、扬水逆变器一般用于环境恶劣的地区,温差大,湿度大,采用塑料材质的设备,很容易老化。还要外配户外柜,汇流箱等设备,即增加了成本,又增加了施工难度。

深圳晶福源经过详细的市场调研,听取了上百位专家和用户的意见,将光伏组串式逆变器和变频器相结合,成功研发出两级式光伏扬水逆变器,前级是一个DC-DC升压环节,并加入MPPT功能。后级是DC-AC逆变,有变频变压功能。采用IP65的金属外壳,集成汇流箱,虽然机器成本提高,但系统成本差不多,经过近两年的运行,从实际应用上看,光伏发电抽水的效率提高20%以上。

1、光伏发电MPPT范围提高80%,从100V提高到180V,光伏水泵抽水时间更长,组件搭配更方便。

2、直流母线增加电感和大容量电容等储能器件,最大程度减少光照变化对抽水泵的影响。

3、集成汇流箱,户外柜,减少系统成本,无风扇设计,噪声小,寿命长。

 
 
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