Phân tích hệ thống tua-bin gió ngoài lưới điện

Một hệ thống tua-bin gió độc lập là hệ thống phát điện hoạt động độc lập với lưới điện công cộng. Dưới đây là phân tích chi tiết về hệ thống này.

Thành phần hệ thống

1. Máy phát điện tua-bin gió Bộ thiết bị: Đây là thành phần cốt lõi của hệ thống, bao gồm tua-bin gió, máy phát điện và tháp. Tua-bin gió thu năng lượng gió và chuyển đổi thành năng lượng cơ học, sau đó được truyền qua trục để vận hành máy phát điện và tạo ra điện năng.

2. Thiết bị lưu trữ năng lượng: Do tính gián đoạn và không ổn định của năng lượng gió, hệ thống phát điện gió độc lập cần có thiết bị lưu trữ năng lượng (như cụm pin) để đảm bảo tính liên tục trong cung cấp điện.

3. Bộ nghịch lưu: Chuyển đổi dòng điện một chiều được lưu trữ trong cụm pin thành dòng điện xoay chiều, sau đó được truyền đến tải sử dụng của người dùng thông qua đường dây truyền tải.

4. Hệ thống điều khiển: Bao gồm bộ điều khiển sạc năng lượng gió, trung tâm DC, tủ điều khiển và các linh kiện khác để kết nối và tích hợp các phần khác nhau của hệ thống và tự động điều khiển quá trình sạc và xả của cụm pin. Hệ thống điều khiển liên tục điều chỉnh trạng thái hoạt động của cụm pin dựa trên tốc độ gió và sự thay đổi của tải.

Nguyên tắc hoạt động

Hệ thống tua-bin gió độc lập chuyển đổi năng lượng gió thành năng lượng cơ học thông qua tua-bin gió, sau đó quay máy phát điện để sản sinh ra điện. Điện được tạo ra sẽ được chỉnh lưu thành dòng điện một chiều (DC) ổn định, cung cấp cho các tải DC và đồng thời được nghịch lưu thành dòng điện xoay chiều (AC) ba pha để cấp điện cho các tải AC. Phần điện dư thừa được lưu trữ trong cụm pin để sử dụng trong những thời điểm không có gió hoặc nhu cầu điện tăng cao.

Ứng dụng

1. Cấp điện cho khu vực xa xôi

Tại các khu vực miền núi xa xôi, vùng thảo nguyên và các hòn đảo nằm xa mạng điện chính, việc kéo đường dây điện rất tốn kém. Hệ thống tua-bin gió độc lập có thể cung cấp điện cho cư dân địa phương, đáp ứng nhu cầu cơ bản như chiếu sáng, sưởi ấm và sử dụng thiết bị điện.

2. Ứng dụng đặc biệt

Tại các địa điểm như trạm nghiên cứu thực địa, đồn biên phòng và trạm gốc viễn thông, có nhu cầu nhất định về tính độc lập và tự chủ trong nguồn điện. Hệ thống tua-bin gió ngoài lưới có thể kết hợp với các nguồn năng lượng khác như năng lượng mặt trời để cung cấp nguồn điện đáng tin cậy cho những địa điểm này.

3. Nông nghiệp và chăn nuôi

Trong sản xuất nông nghiệp, hệ thống tua-bin gió ngoài lưới có thể cung cấp điện cho thiết bị tưới tiêu, hệ thống chiếu sáng và điều khiển nhiệt độ trong nhà kính, và một số ứng dụng khác. Trong chăn nuôi, hệ thống điện ngoài lưới có thể cung cấp điện cho hàng rào, chiếu sáng và hệ thống cấp nước cho gia súc, cùng một số nhu cầu khác.

4. Công việc ngoài trời và xây dựng

Đối với các khu vực khảo sát ngoài trời, giàn khoan dầu khí, hoạt động khai thác mỏ, cũng như các công trình xây dựng đường xá và nhà cửa, hệ thống tua-bin gió ngoài lưới có thể cung cấp nguồn điện hỗ trợ đáng tin cậy.