對光伏水泵系統拓撲結構、各組成部分的選擇原則、最大功率點跟蹤技術、電機控制策略和系統整體優化策略等方面進行分析總結。通過上述分析,結合實際,對現有光伏水泵系統提出幾點優化設計意見,并討論了光伏水泵系統今后的發展方向。
我國西部偏遠地區氣候干旱,缺水嚴重,但是光照資源豐富,蘊藏著豐富的地下水資源。該地區通常使用電網供電或柴油電機驅動水泵供水,但柴油發電機組驅動的水泵系統不僅運行和維護成本高,而且消耗化石能源,破壞生態環境。光伏水泵系統有著無污染、全自動、高可靠性和無人值守等優點,是一種非常適用于偏遠地區的獨立供水系統。除此之外,光伏水泵系統還被應用于沙漠治理、草原畜牧、景觀噴泉和海水淡化等方面。
在光伏水泵系統應用過程中出現了許多問題,主要有:光伏電池價格昂貴,轉換效率低,需要大量光伏電池,導致光伏水泵系統相對傳統驅動水泵供水系統造價高昂;市場上水泵和電機型號繁多,性能差距較大,且都是非專用的光伏水泵和電機,效率較低;光照強度的變化對光伏水泵系統的性能影響巨大,對控制系統穩定、高效運行的要求更高;不恰當的融資方案,無光伏水泵系統相關的行業標準,也是制約光伏水泵系統推廣的重要原因。
對光伏水泵系統進行綜述,包括系統結構的分類、系統組成部分介紹及選用原則、最大功率點跟蹤技術研究、電機控制策略研究和系統整體優化策略研究。最后根據現有研究的不足,給出了相應的優化設計方向。
光伏水泵系統是將太陽能轉化為電能去驅動水泵進行抽水的系統,主要由光伏陣列、控制器、電機和水泵等組成。光伏水泵系統按驅動電機的不同,可分為直流光伏水泵系統和交流光伏水泵系統。
在光伏水泵系統中,水泵是核心部件,但是市場上水泵型號繁多,增加了水泵選擇難度。同時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化系統的途徑之一。
水泵主要分為離心泵和容積式水泵,容積泵是利用泵缸內容積的變化來輸送液體的泵,具有效率高揚程超高的特點,盡管其存在價格高、體積大、噪聲大和維護要求高等不足,但是在高揚程小流量的場合仍具有優勢;離心泵利用葉輪旋轉使液體發生離心運動,具有效率較高、價格便宜、維護方便、適合農村使用等優點,適用范圍寬,應用廣泛。
我國西部偏遠地區氣候干旱,缺水嚴重,但是光照資源豐富,蘊藏著豐富的地下水資源。該地區通常使用電網供電或柴油電機驅動水泵供水,但柴油發電機組驅動的水泵系統不僅運行和維護成本高,而且消耗化石能源,破壞生態環境。光伏水泵系統有著無污染、全自動、高可靠性和無人值守等優點,是一種非常適用于偏遠地區的獨立供水系統。除此之外,光伏水泵系統還被應用于沙漠治理、草原畜牧、景觀噴泉和海水淡化等方面。
在光伏水泵系統應用過程中出現了許多問題,主要有:光伏電池價格昂貴,轉換效率低,需要大量光伏電池,導致光伏水泵系統相對傳統驅動水泵供水系統造價高昂;市場上水泵和電機型號繁多,性能差距較大,且都是非專用的光伏水泵和電機,效率較低;光照強度的變化對光伏水泵系統的性能影響巨大,對控制系統穩定、高效運行的要求更高;不恰當的融資方案,無光伏水泵系統相關的行業標準,也是制約光伏水泵系統推廣的重要原因。
對光伏水泵系統進行綜述,包括系統結構的分類、系統組成部分介紹及選用原則、最大功率點跟蹤技術研究、電機控制策略研究和系統整體優化策略研究。最后根據現有研究的不足,給出了相應的優化設計方向。
光伏水泵系統是將太陽能轉化為電能去驅動水泵進行抽水的系統,主要由光伏陣列、控制器、電機和水泵等組成。光伏水泵系統按驅動電機的不同,可分為直流光伏水泵系統和交流光伏水泵系統。
在光伏水泵系統中,水泵是核心部件,但是市場上水泵型號繁多,增加了水泵選擇難度。同時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化系統的途徑之一。
水泵主要分為離心泵和容積式水泵,容積泵是利用泵缸內容積的變化來輸送液體的泵,具有效率高揚程超高的特點,盡管其存在價格高、體積大、噪聲大和維護要求高等不足,但是在高揚程小流量的場合仍具有優勢;離心泵利用葉輪旋轉使液體發生離心運動,具有效率較高、價格便宜、維護方便、適合農村使用等優點,適用范圍寬,應用廣泛。