Hvor Lovende er Hybrid Vind-Sol Energisystemet? 6 Nøgleanvendelser og Økonomisk Fordele Analyse

På grund af den intermittente karakter af ensidig vind- og solenergiproduktion under ugunstige vejrforhold, som vindstille eller regnede dage, kræver brug af enten teknologi alene i fjerne områder uden fornet store energilagringsanlæg for at sikre en kontinuerlig strømforsyning. Ved effektiv integration af solceller, vindmøller og batterier kan hybrid vind-sol systemer løse problemet med intermittens ved ensidig produktion og give relativt stabil strøm. Denne teknologi anvendes primært inden for følgende felt i Kina.

Boligs og produktions elektricitet til fjerne landlige områder uden fornet

Kina har 800 millioner landlige beboere, hvoraf ca. 5% stadig ikke har adgang til elektricitet. Disse uelktrificerede landsbyer ligger ofte i regioner, der er rig på vind- og solressourcer, hvilket gør hybrid vind-sol systemer til en lovende løsning. Implementering af standardiserede hybridsystemer kan accelerere lokal økonomisk udvikling og forbedre levevilkår. Brug af rige vedvarende ressourcer gennem sådanne systemer tilbyder den mest passende og kostnadseffektive strømforsyning til fjerne befolkninger, hvilket fremmer bæredygtig udvikling.

I øjeblikket lever de fleste fjerne vedvarende energisystemer i Kina kun oplysning og husholdningsbehov, undtagen produktive belastninger, hvilket underminerer deres økonomiske levedygtighed. Opnåelse af økonomisk bæredygtighed involverer komplekse faktorer som ejerskab, ledelsesmekanismer, tarifstrukturer, produktiv belastningsledelse, og kilder, mængder og distributionskanaler for statslige subsidier. Dog har dette bæredygtige model dyb betydning for udviklingslande som Kina.

Udendørs LED-belysning Anvendelser

Udendørs belysning forbruger ca. 12% af den globale elektricitet. Mod baggrund af stigende energimangel og miljøbekymringer, har hybrid vind-sol LED-belysnings-teknologi draget verdensomspændende opmærksomhed. Systemet fungerer ved intelligent opladning af batterier via kontrolenheder, der bruger komplementære sol- og vindenergi. Om natten slår LED-lyset automatisk tilsynligt ud fra omgivelsernes lysniveau. Intelligente kontrolenheder har trådløs netværksfunktion for fjernovervågning, -kontrol og -dataindsamling (telemetri, telemetrikontrol og telekommunikation). De understøtter også avanceret computeriseret ledelse, herunder fejlregistrering, antityverialarmer og driftstatuskontrol. Typiske anvendelser inkluderer:

• Vejbelysning (motorveje, hovedveje, sekundære veje og sidegader)

• Fællesskabsbelysning (gadeoplysning, havdeoplysning, græspladsoplysning, jordede oplysninger, væglamper)

Udviklede projekter inkluderer intelligente hybrid vind-sol LED-gadeoplysning, fællesskabsbelysningsystemer, landskabsbelysning og tunnelbelysning.

Marine navigationshjælpemidler

Nogle navigationshjælpemidler i Kina har adopteret solcellesystemer, især fyr, men står over for udfordringer under langvarigt dårligt vejr, når solcellegenereringen er utilstrækkelig, hvilket fører til overspænding af batterier og lampefejl, hvilket påvirker batteriets ydeevne.

Dårligt vejr sammanfald ofte med stærke vinde—når solenergien er lav, er vindenergien normalt rigelig. Derfor kan et vind-domineret, sol-assisteret hybridsystem erstatte traditionelle sol-systemer. Hybridsystemer er miljøvenlige, forureningsfri, vedligeholdelsesfri og nemme at installere og bruge—de møder de energimæssige behov for navigationshjælpemidler. Systemet fungerer på solenergi under gunstige forår/sommerforhold; det aktiverer vind-sol hybriddannelse under vinter, forår eller lange regnperioder, når solindgangen er utilstrækkelig.

Strømforsyning til motorvejsmonitoringudstyr

Motorvejs overvågningskameraer opererer typisk 24/7. Selvom individuel strømforsyning er lav, resulterer den store antal enheder i betydelig energiforbrug. Traditionel nettets strøm er ikke energieffektiv. Desuden fører ofte tyveri af strømkabler til høje tab og øgede vedligeholdelseskostninger.

Med tanke på den udbredte og lineære fordeling af overvågningspunkter er nettilslutning vanskelig og dyrt. Mens sol-PV fortsat er dyrt, er vindkraft relativt billigere. Komplementariteten mellem vind og sol gør hybridsystemer unikt fordelagtige for distribuerede, fjerne applikationer som motorvejs-overvågning. Brug af hybridsystemer eliminerer behovet for kabler, hvilket reducerer risikoen for tyveri. I ekstremt vejr—langvarig regn med lav sollys og utilstrækkelig vind—kan eksisterende netlinjer automatisk oplade batterier for at sikre uafbrudt drift. Da hvert overvågningspunkt fungerer selvstændigt, påvirker en fejl på ét sted ikke andre.

Telekommunikationsbasestationer

Mange øer og bjergområder er langt fra nettet, men kræver kommunikationsinfrastruktur til turisme, fiskeri og søfart. Disse basestationer har moderate strømforsyningbevægelser. Netudvidelse er forbudmæssigt dyrt, mens dieselgeneratore indeholder høje transportomkostninger, dårlig pålidelighed og vanskelig vedligeholdelse.

En pålidelig, langsigtede strømforsyning må stole på lokale naturlige ressourcer. Sol- og vindenergi er rig og højkomplementære i tid og rum på øer. Hybrid vind-sol systemer tilbyder en pålidelig og økonomisk fjerne strømforsyning til basestationer. Med lokalt vedligeholdelsespersone kan dieselgeneratore inkluderes som backup, hvilket reducerer den nødvendige kapacitet af solceller og vindmøller, nedbringer det samlede systemsomkostninger og forbedrer pålideligheden.

Pumped hydro storage power plants

Hybrid vind-sol pumpede hydro-lageranlæg bruger vind- og solenergi direkte til at drive vandpumper til energilagring, der springer over batterier. Lagret vand bruges derefter til stabil strømforsyning. Denne metode integrerer konventionel vandkraft med vind og sol, der udnytter deres komplementære spatiotemporale fordelinger. Det passer til fjerne områder uden for nettet og støtter økologisk bevarelse i energiudvikling. Nøglekrav inkluderer:

• Energibesparelse gennem hele konverteringsprocessen

• Vandbalance i selvcirkulerende pumpeanlæg

Selvom det er en smule dyrere end konventionel vandkraft, løser dette system problemet med sæsonbestemt inaktivitet, som små vandkraftværker står over for i vinter. Således tilbyder hybrid vind-sol pumpede hydro-lageranlæg unikke tekniske og økonomiske fordele og kan fungere som en levedygtig energiløsning for passende placeringer.