對(duì)光伏水泵系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、各組成部分的選擇原則、最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)、電機(jī)控制策略和系統(tǒng)整體優(yōu)化策略等方面進(jìn)行分析總結(jié)。通過上述分析,結(jié)合實(shí)際,對(duì)現(xiàn)有光伏水泵系統(tǒng)提出幾點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)意見,并討論了光伏水泵系統(tǒng)今后的發(fā)展方向。
我國(guó)西部偏遠(yuǎn)地區(qū)氣候干旱,缺水嚴(yán)重,但是光照資源豐富,蘊(yùn)藏著豐富的地下水資源。該地區(qū)通常使用電網(wǎng)供電或柴油電機(jī)驅(qū)動(dòng)水泵供水,但柴油發(fā)電機(jī)組驅(qū)動(dòng)的水泵系統(tǒng)不僅運(yùn)行和維護(hù)成本高,而且消耗化石能源,破壞生態(tài)環(huán)境。光伏水泵系統(tǒng)有著無(wú)污染、全自動(dòng)、高可靠性和無(wú)人值守等優(yōu)點(diǎn),是一種非常適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)的獨(dú)立供水系統(tǒng)。除此之外,光伏水泵系統(tǒng)還被應(yīng)用于沙漠治理、草原畜牧、景觀噴泉和海水淡化等方面。
在光伏水泵系統(tǒng)應(yīng)用過程中出現(xiàn)了許多問題,主要有:光伏電池價(jià)格昂貴,轉(zhuǎn)換效率低,需要大量光伏電池,導(dǎo)致光伏水泵系統(tǒng)相對(duì)傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)水泵供水系統(tǒng)造價(jià)高昂;市場(chǎng)上水泵和電機(jī)型號(hào)繁多,性能差距較大,且都是非專用的光伏水泵和電機(jī),效率較低;光照強(qiáng)度的變化對(duì)光伏水泵系統(tǒng)的性能影響巨大,對(duì)控制系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運(yùn)行的要求更高;不恰當(dāng)?shù)娜谫Y方案,無(wú)光伏水泵系統(tǒng)相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),也是制約光伏水泵系統(tǒng)推廣的重要原因。
對(duì)光伏水泵系統(tǒng)進(jìn)行綜述,包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分類、系統(tǒng)組成部分介紹及選用原則、最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)研究、電機(jī)控制策略研究和系統(tǒng)整體優(yōu)化策略研究。最后根據(jù)現(xiàn)有研究的不足,給出了相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方向。
光伏水泵系統(tǒng)是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能去驅(qū)動(dòng)水泵進(jìn)行抽水的系統(tǒng),主要由光伏陣列、控制器、電機(jī)和水泵等組成。光伏水泵系統(tǒng)按驅(qū)動(dòng)電機(jī)的不同,可分為直流光伏水泵系統(tǒng)和交流光伏水泵系統(tǒng)。
在光伏水泵系統(tǒng)中,水泵是核心部件,但是市場(chǎng)上水泵型號(hào)繁多,增加了水泵選擇難度。同時(shí)不同種類水泵的工作特性不同,且效率差別較大,故選擇合適的水泵是優(yōu)化系統(tǒng)的途徑之一。
水泵主要分為離心泵和容積式水泵,容積泵是利用泵缸內(nèi)容積的變化來(lái)輸送液體的泵,具有效率高揚(yáng)程超高的特點(diǎn),盡管其存在價(jià)格高、體積大、噪聲大和維護(hù)要求高等不足,但是在高揚(yáng)程小流量的場(chǎng)合仍具有優(yōu)勢(shì);離心泵利用葉輪旋轉(zhuǎn)使液體發(fā)生離心運(yùn)動(dòng),具有效率較高、價(jià)格便宜、維護(hù)方便、適合農(nóng)村使用等優(yōu)點(diǎn),適用范圍寬,應(yīng)用廣泛。
我國(guó)西部偏遠(yuǎn)地區(qū)氣候干旱,缺水嚴(yán)重,但是光照資源豐富,蘊(yùn)藏著豐富的地下水資源。該地區(qū)通常使用電網(wǎng)供電或柴油電機(jī)驅(qū)動(dòng)水泵供水,但柴油發(fā)電機(jī)組驅(qū)動(dòng)的水泵系統(tǒng)不僅運(yùn)行和維護(hù)成本高,而且消耗化石能源,破壞生態(tài)環(huán)境。光伏水泵系統(tǒng)有著無(wú)污染、全自動(dòng)、高可靠性和無(wú)人值守等優(yōu)點(diǎn),是一種非常適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)的獨(dú)立供水系統(tǒng)。除此之外,光伏水泵系統(tǒng)還被應(yīng)用于沙漠治理、草原畜牧、景觀噴泉和海水淡化等方面。
在光伏水泵系統(tǒng)應(yīng)用過程中出現(xiàn)了許多問題,主要有:光伏電池價(jià)格昂貴,轉(zhuǎn)換效率低,需要大量光伏電池,導(dǎo)致光伏水泵系統(tǒng)相對(duì)傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)水泵供水系統(tǒng)造價(jià)高昂;市場(chǎng)上水泵和電機(jī)型號(hào)繁多,性能差距較大,且都是非專用的光伏水泵和電機(jī),效率較低;光照強(qiáng)度的變化對(duì)光伏水泵系統(tǒng)的性能影響巨大,對(duì)控制系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運(yùn)行的要求更高;不恰當(dāng)?shù)娜谫Y方案,無(wú)光伏水泵系統(tǒng)相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),也是制約光伏水泵系統(tǒng)推廣的重要原因。
對(duì)光伏水泵系統(tǒng)進(jìn)行綜述,包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分類、系統(tǒng)組成部分介紹及選用原則、最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)研究、電機(jī)控制策略研究和系統(tǒng)整體優(yōu)化策略研究。最后根據(jù)現(xiàn)有研究的不足,給出了相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方向。
光伏水泵系統(tǒng)是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能去驅(qū)動(dòng)水泵進(jìn)行抽水的系統(tǒng),主要由光伏陣列、控制器、電機(jī)和水泵等組成。光伏水泵系統(tǒng)按驅(qū)動(dòng)電機(jī)的不同,可分為直流光伏水泵系統(tǒng)和交流光伏水泵系統(tǒng)。
在光伏水泵系統(tǒng)中,水泵是核心部件,但是市場(chǎng)上水泵型號(hào)繁多,增加了水泵選擇難度。同時(shí)不同種類水泵的工作特性不同,且效率差別較大,故選擇合適的水泵是優(yōu)化系統(tǒng)的途徑之一。
水泵主要分為離心泵和容積式水泵,容積泵是利用泵缸內(nèi)容積的變化來(lái)輸送液體的泵,具有效率高揚(yáng)程超高的特點(diǎn),盡管其存在價(jià)格高、體積大、噪聲大和維護(hù)要求高等不足,但是在高揚(yáng)程小流量的場(chǎng)合仍具有優(yōu)勢(shì);離心泵利用葉輪旋轉(zhuǎn)使液體發(fā)生離心運(yùn)動(dòng),具有效率較高、價(jià)格便宜、維護(hù)方便、適合農(nóng)村使用等優(yōu)點(diǎn),適用范圍寬,應(yīng)用廣泛。