一种新型发电效率高的风光互补发电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及新能源领域，具体为一种新型发电效率高的风光互补发电系统。包含有太阳能电池板方阵或者光伏矩阵、风力发电机组、控制器、蓄电池、逆变器、柱子，柱子有N根，各柱子顶端都安装有风力发电机组，每根柱子东面两侧安装有与柱子为一体的三角支撑架各一个，三角支撑架上安装有轴承并安装有一根钢制或者铝合金钢的轴，两个三角支撑架之间还安装有一个机械传动机构，机械传动机构与交流或者直流电机相连接，柱子的南北面都对称地安装有支撑杆，支撑杆分别支撑轴的南北两端，本实用新型专利技术使光伏组件能够接收到更多的太阳直接辐射量，与装机容量相同而倾角不变的风光互补发电相比，本实用新型专利技术的发电量将多增加40%左右。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及新能源领域，具体为一种新型发电效率高的风光互补发电系统。
技术介绍
在2015年底的巴黎气候高峰会上，中国表示要在2020年前，使单位GDP二氧化碳排放量自2005年减少40%至45%。在全行业节能减排环保压力进一步加大的大背景下，为了要达到减碳排目标，我国正快速减少对燃煤发电的依赖，逐渐减少燃煤发电，加大可再生能源的使用将是国家未来能源政策的发展方向。所以作为节能减排的一个重要手段，风光互补分布式发电越来越受到重视，分布式发电能够节省投资、分布灵活、降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性，现在已成为各国电力工业的发展方向。但目前市场上的风光互补分布式发电，受到风机微风启动性能较差、发电效率不高、光伏发电成本高、光电转化率低、倾角固定不变等一些不成熟技术因素的影响，风光互补发电存在着整体性价比不高，装机容量小等缺陷，不能够很好地满足分布式发电市场快速发展的需求，多数用途还仅限用于风光互补路灯照明，从而限制了其在市场上的大面积推广。在光电转化率短期内难于有效提高的状态下，如何去提高太阳能的发电效率；风机如何改善启动性能及提高其发电效率，改变风光互补发电装机容量过小等，这是目前风光互补发电所遇到的亟待解决的技术难题。
技术实现思路
针对上述缺陷，本技术通过提供一种新型发电效率高的风光互补发电系统，使目前市场发电效率低、性价比低、装机容量过小的风光互补发电，转变为发电效率高、性价比高、装机容量大的风光互补发电，以满足可再生能源分布式发电市场不断发展的需求。为实现上述目的，本技术的技术方案为：一种新型发电效率高的风光互补发电系统，包含有太阳能电池板方阵或者光伏矩阵、风力发电机组、控制器、蓄电池、逆变器、柱子，柱子有N根，各柱子顶端都安装有风力发电机组，每根柱子东面两侧安装有与柱子为一体的三角支撑架各一个，三角支撑架上安装有轴承并安装有一根钢制或者铝合金钢的轴，两个三角支撑架之间还安装有一个机械传动机构，机械传动机构与交流或者直流电机相连接，柱子的南北面都对称地安装有支撑杆，支撑杆分别支撑轴的南北两端，太阳能电池板方阵或者光伏矩阵的南北中轴线上安装有轴承，三角支撑架上的轴穿过太阳能电池板方阵或者光伏矩阵南北中轴线上的所有轴承和机械传动机构，把太阳能电池板方阵或者光伏矩阵、支撑杆、柱子连成一体，其特征在于：太阳能电池板方阵或者光伏矩阵的倾角可以根据时间的控制进行调节，电机旋转一个角度，通过机械传动机构带动轴相向旋转，从而使固定在轴上的太阳能电池板方阵或者光伏矩阵也随着轴一起相向转动，从而使其倾角发生改变，所述的N根支撑柱子为钢筋混凝土或者铝合金钢或者钢制结构，与柱子为一体的三角支撑架与柱子同材质，柱子东面两侧的轴承是焊接或者螺栓固定连接安装的滑动轴承或者万向轴承，N是单数的倍数值，当柱子根数N=1时，架在独立柱子东面三角支撑架上轴的南北两侧各有1组太阳能电池板方阵或者光伏矩阵，柱子的南北面都对称地各安装有支撑杆至少一根，柱子东侧两个三角支撑架之间安装有一个机械传动机构；当柱子根数N＞2时，柱子以3根为一组，一根轴穿过3根柱子三角支撑架上的轴承，2根柱子之间各有1组太阳能电池板方阵或者光伏矩阵，柱子的南北方向至少有4根支撑杆，边柱各一根，中间柱子有2根，一组柱子当中只有中间柱子东侧的两个三角支撑架之间安装有一个机械传动机构，所述风力发电机组包括了水平轴和垂直轴风力发电机组两大类，其中垂直轴风力发电机组又包括升力型和阻力型两类，风力发电机组的发电包含有离网型和并网型两种模式，所述的太阳能板方阵或者光伏矩阵可以有M组，M的数值为偶数的倍数值，每组太阳能电池板方阵或者光伏矩阵南北中轴线上至少要安装2个固定轴承，南北两端需各安装一个，固定轴承把太阳能电池板方阵或者光伏矩阵固定在轴上，太阳能板方阵或者光伏矩阵的发电包含有离网型和并网型两种模式，所述南、北两个方向的支撑杆为铝合金钢或者钢制的固定支撑杆，固定支撑杆一端带有杆端关节轴承，轴穿过杆端关节轴承与固定支撑杆连接，固定支撑杆的另一端与柱子焊接。附图说明当柱子根数N＞2时，图1为主视图；图2平面俯视图：符号1为太阳能板方阵或者光伏矩阵，符号2为支撑柱子，符号3为轴，符号4为南北方向固定支撑杆杆，符号5为固定轴承，符号6为滑动轴承或万向轴承，符号7为南北方向支撑杆的杆端关节轴承支撑，符号8为机械传动机构，符号9为水平轴或垂直轴风机机组；图3为前后侧视图：符号10为电机，符号11为机械传动机构的传输链条或皮带，符号12为滑动或者万向轴承的三角支撑，符号13为基础；图4为右侧视图；图5为左侧视图；图6为滑动轴承或万向轴承主视图；图7为杆端关节轴承主视图：图8为倾角调节示意图-上午；图9为倾角调节示意图-正午；图10为倾角调节示意图-下午；图11为风力发电机组装结构图：符号1为主轴，符号2为升力叶片，符号3为连杆，符号4为轮毂，符号5为发电装置，符号6为调速装置，符号7连接轴；图12为风力发电机组俯视图；图13为调速装置球铰接头的结构图；当柱子根数N=1时，图14为主视图；图15为平面俯视图：符号1为太阳能板方阵或者光伏矩阵，符号2为支撑柱子，符号3为轴，符号4为南北方向固定支撑杆杆，符号5为固定轴承，符号6为滑动轴承或万向轴承，符号7为南北方向支撑杆的杆端关节轴承支撑，符号8为机械传动机构，符号9为水平轴或垂直轴风机机组；图16为前后侧视图：符号10为电机，符号11为机械传动机构的传输链条或皮带，符号12为滑动或者万向轴承的三角支撑，符号13为基础；图17为右侧视图；图18为左侧视图。具体实施方式为了加深对本技术的理解，下面将结合附图对本技术做进一步描述，该实施例仅用于解释本技术，并不构成对本技术保护范围的限定。参考图1~5和参考图14~18所示：符号9是本技术所涉及的风力发电机组，风力发电机组是风光互补发电系统中最重要的组成部分，因为其风电转化率是光伏发电的2~3倍左右，所以风力发电机组的发电效率的高低，直接影响到风光互补发电的发电量大小。本技术可以采用风力发电机组的专利产品，一种风轮叶片可调速的垂直轴风力发电机，专利号：ZL201220211943.5。这是一种改进型垂直轴风力发电机，它通过改变叶片攻角来改善风轮的运行性能，适应风速的变化、调节风速与风力发电机负荷间的关系。这样解决了目前垂直轴风力发电机叶片失速的问题，使风力发电机能在较宽的风速范围内工作，在高风速段依然能保持功率的平稳输出。极大地提高了风力发电机的整体发电效率。如参考图11、12所示：本技术涉及的一种垂直轴风力发电机，包括与地面垂直的主轴1，安装在主轴1下面的发电装置5，连接在主轴1上的上、下轮毂4，三块机翼状结构的升力叶片2，所述三块升力叶片2通过连杆3绕主轴1等距分布；每块升力叶片2对应着上、下两组连杆3，每组连杆3为两根，其分别连接升力叶片2和轮毂4，所述每组的两根连接3撑开形成角度β，而角度β选择在30度-60度之间，以此可以提高连杆的整体承受力；所述下轮毂通过连盘与发电装置5连接，当升力叶片2旋转带动轮毂旋转，从而通过连盘使发电装置启动运行。如参考图12所示：在升力叶片2旋转当中，当风速超过其额定风速时，调速装置将开始调节攻角a，使升力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型发电效率高的风光互补发电系统，包含有太阳能电池板方阵或者光伏矩阵、风力发电机组、控制器、蓄电池、逆变器、柱子，柱子有N根，各柱子顶端都安装有风力发电机组，每根柱子东面两侧安装有与柱子为一体的三角支撑架各一个，三角支撑架上安装有轴承并安装有一根钢制或者铝合金钢的轴，两个三角支撑架之间还安装有一个机械传动机构，机械传动机构与交流或者直流电机相连接，柱子的南北面都对称地安装有支撑杆，支撑杆分别支撑轴的南北两端，太阳能电池板方阵或者光伏矩阵的南北中轴线上安装有轴承，三角支撑架上的轴穿过太阳能电池板方阵或者光伏矩阵南北中轴线上的所有轴承和机械传动机构，把太阳能电池板方阵或者光伏矩阵、支撑杆、柱子连成一体，其特征在于：太阳能电池板方阵或者光伏矩阵的倾角可以根据时间的控制进行调节，电机旋转一个角度，通过机械传动机构带动轴相向旋转，从而使固定在轴上的太阳能电池板方阵或者光伏矩阵也随着轴一起相向转动，从而使其倾角发生改变。

【技术特征摘要】
1.一种新型发电效率高的风光互补发电系统，包含有太阳能电池板方阵或者光伏矩阵、风力发电机组、控制器、蓄电池、逆变器、柱子，柱子有N根，各柱子顶端都安装有风力发电机组，每根柱子东面两侧安装有与柱子为一体的三角支撑架各一个，三角支撑架上安装有轴承并安装有一根钢制或者铝合金钢的轴，两个三角支撑架之间还安装有一个机械传动机构，机械传动机构与交流或者直流电机相连接，柱子的南北面都对称地安装有支撑杆，支撑杆分别支撑轴的南北两端，太阳能电池板方阵或者光伏矩阵的南北中轴线上安装有轴承，三角支撑架上的轴穿过太阳能电池板方阵或者光伏矩阵南北中轴线上的所有轴承和机械传动机构，把太阳能电池板方阵或者光伏矩阵、支撑杆、柱子连成一体，其特征在于：太阳能电池板方阵或者光伏矩阵的倾角可以根据时间的控制进行调节，电机旋转一个角度，通过机械传动机构带动轴相向旋转，从而使固定在轴上的太阳能电池板方阵或者光伏矩阵也随着轴一起相向转动，从而使其倾角发生改变。2.根据权利要求1所述的一种新型发电效率高的风光互补发电系统，其特征在于：所述的N根支撑柱子为钢筋混凝土或者铝合金钢或者钢制结构，与柱子为一体的三角支撑架与柱子同材质，柱子东面两侧的轴承是焊接或者螺栓固定连接安装的滑动轴承或者万向轴承，N是单数的倍数值，当柱子根数N=1时，架在独立柱子东面三角支撑架上轴的南北两侧各有1组太阳能电池板方阵或...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，
申请(专利权)人：李杰，
类型：新型
国别省市：江苏;32