Hoe Belovend is het Hybride Wind-Zonne-energiesysteem 6 Sleuteltoepassingen en Economische Voordelen Analyse

Vanwege de onderbrekingen in de energieopwekking van losstaande wind- en zonne-energieinstallaties bij ongunste weersomstandigheden zoals windstille of regenachtige dagen, is het nodig om grote capaciteit energieopslagapparatuur te gebruiken om een continue stroomvoorziening te garanderen in afgelegen gebieden die niet aan het elektriciteitsnet zijn verbonden. Door zonnepanelen, windturbines en batterijen effectief te integreren, kunnen hybride wind-zonne-energiesystemen het probleem van onderbrekingen in de energieopwekking uit één bron oplossen en relatief stabiele elektriciteit leveren. Deze technologie wordt voornamelijk toegepast in de volgende sectoren in China.

Woning- en productieve elektriciteit voor afgelegen plattelandsgebieden

China heeft 800 miljoen plattelandsbewoners, waarvan ongeveer 5% nog steeds geen toegang tot elektriciteit heeft. Deze gebieden zonder elektriciteit liggen vaak in regio's die rijk zijn aan wind- en zonne-energie, waardoor hybride wind-zonne-energiesystemen een veelbelovende oplossing vormen. Het implementeren van gestandaardiseerde hybridesystemen kan de lokale economische ontwikkeling versnellen en de levensstandaarden verbeteren. De benutting van overvloedige hernieuwbare energiebronnen via dergelijke systemen biedt de meest geschikte en kosteneffectieve energiedienst voor afgelegen bevolkingsgroepen, wat duurzame ontwikkeling bevordert.

Momenteel leveren de meeste off-grid hernieuwbare energie-installaties in China alleen verlichting en huishoudelijke behoeften, met uitzondering van productieve lasten, wat hun economische haalbaarheid ondermijnt. Economische duurzaamheid bereiken houdt complexe factoren in zoals eigendom van het systeem, beheersmechanismen, tariefstructuren, beheer van productieve lasten, en de bronnen, hoeveelheden en distributiekana's van overheidssteun. Dit duurzame model heeft echter een diepgaande betekenis voor ontwikkelingslanden zoals China.

Toepassingen voor buitensporverlichting

Buitensporverlichting maakt ongeveer 12% van de wereldwijde elektriciteitsconsumptie uit. Tegen de achtergrond van toenemende energietekorten en milieuoverwegingen, heeft hybride wind-zonne-LED-verlichtingstechnologie wereldwijd aandacht getrokken. Het systeem werkt door batterijen intelligent op te laden via controllers die gebruik maken van complementaire zonne- en windenergie. 's Nachts schakelen LED-lampen automatisch aan/uit op basis van de omgevingsschemerniveau. Slimme controllers beschikken over draadloze netwerken voor externe monitoring, controle en gegevensverzameling (telemetrie, telecontrole en telecommunicatie). Ze ondersteunen ook geavanceerd computerbeheer, inclusief foutdetectie, antidiefstalalarms en statuscontroles. Typische toepassingen zijn:

• Wegverlichting (autosnelwegen, hoofdwegen, secundaire wegen en zijstraten)

• Gemeenschapsverlichting (straatlantaarns, tuinlantaarns, gazonlampen, ingegraven lampen, muurlampen)

Ontwikkelde projecten omvatten intelligente hybride wind-zonne-LED-straatverlichting, gemeenschapsverlichtingssystemen, landschapsverlichting en tunnelverlichting.

Maritieme navigatiehulpbronnen

Sommige navigatiehulpbronnen in China hebben zonnepaneelsystemen geadopteerd, vooral vuurtorens, maar komen tegen problemen aan tijdens langdurig slecht weer wanneer de zonne-energieproductie ontoereikend is, wat leidt tot overontladen van de batterijen en storingen van de lampen, wat de prestaties van de batterijen beïnvloedt.

Slecht weer komt vaak samen met sterke winden—wanneer de zonne-energie laag is, is de windenergie meestal overvloedig. Daarom kan een windgericht, zonne-energie-assisterend hybridesysteem traditionele zonne-energie-systemen vervangen. Hybridesystemen zijn milieuvriendelijk, vrij van vervuiling, onderhoudsvrij en gemakkelijk te installeren en te gebruiken—waarmee de energiebehoeften van navigatiehulpbronnen worden voldaan. Het systeem werkt op zonne-energie tijdens gunstige lente/zomercondities; het activeert wind-zonne-energiegeneratie tijdens winter, lente of langdurige regenperiodes wanneer de zonne-energie-invoer ontoereikend is.

Energievoorziening voor wegmonitoringapparatuur

Wegbewakingcamera's werken meestal 24/7. Hoewel het individuele energieverbruik laag is, resulteert het grote aantal apparaten in aanzienlijk energieverbruik. Traditionele netwerkenergie is niet energie-efficiënt. Bovendien leidt het frequente stelen van kabels tot hoge verliezen en hogere onderhoudskosten.

Gezien de wijdverspreide en lineaire verdeling van bewakingspunten is het moeilijk en duur om deze aan het netwerk te koppelen. Terwijl zonnepanelen nog steeds duur zijn, is windenergie relatief goedkoper. De complementaire aard van wind- en zonne-energie maakt hybridesystemen uniek geschikt voor gedistribueerde, off-grid-toepassingen zoals wegmonitoring. Het gebruik van hybridesystemen elimineert de noodzaak voor kabels, waardoor het risico op diefstal wordt verminderd. Bij extreem weer—langdurige regen met weinig zonlicht en onvoldoende wind—kunnen bestaande netwerklijnen automatisch batterijen opladen om ononderbroken bedrijfsvoering te garanderen. Aangezien elk bewakingspunt onafhankelijk werkt, heeft een storing op één locatie geen invloed op andere.

Telecommunicatiebasisstations

Veel eilanden en berggebieden liggen ver van het elektriciteitsnet, maar hebben communicatieinfrastructuur nodig voor toerisme, visserij en maritieme activiteiten. Deze basisstations hebben bescheiden energiebehoeften. Het uitbreiden van het elektriciteitsnet is zeer kostbaar, terwijl dieselmotoren hoge brandstoftransportkosten, slechte betrouwbaarheid en moeilijke onderhoud vereisen.

Een betrouwbare, lange-termijn energieoplossing moet afhankelijk zijn van lokale natuurlijke hulpbronnen. Zonne- en windenergie zijn overvloedig en zeer complementair in tijd en ruimte op eilanden. Hybride wind-zonne-energiesystemen bieden een betrouwbare en economische off-grid energieoplossing voor basisstations. Met ter plaatse aanwezig onderhoudspersoneel kunnen dieselmotoren als back-up worden opgenomen, waardoor de benodigde capaciteit van zonnepanelen en windturbines wordt verlaagd, de totale systeemkosten worden verlaagd en de betrouwbaarheid wordt verbeterd.

Pompaccumulatiekrachtcentrales

Hybride wind-zonne pompaccumulatiekrachtcentrales gebruiken wind- en zonne-energie direct om waterpompen aan te drijven voor energieopslag, waardoor batterijen worden omzeild. Opgeslagen water wordt vervolgens gebruikt voor stabiele elektriciteitsproductie. Deze benadering integreert conventionele waterkracht met wind- en zonne-energie, profiterend van hun complementaire tijds- en ruimtelijke verdeling. Het is geschikt voor afgelegen gebieden buiten het bereik van het elektriciteitsnet en ondersteunt ecologische bescherming in de energieontwikkeling. Belangrijke eisen zijn:

• Energiebesparing gedurende het conversieproces

• Waterbalans binnen het zelfcirculerende pompsysteem

Hoewel iets duurder dan conventionele waterkracht, lost dit systeem het probleem op van seizoensgebonden niet-operatie dat kleine waterkrachtcentrales in de winter ervaren. Daarom bieden hybride wind-zonne pompaccumulatiekrachtcentrales unieke technische en economische voordelen en kunnen dienen als een haalbare energieoplossing voor geschikte locaties.