目前大多數(shù)海洋浮標(biāo)平臺(tái)的供電是使用化學(xué)能或者更換蓄電池的方式，但這種方法存在供電時(shí)間短，供電補(bǔ)給時(shí)間長(zhǎng)，補(bǔ)給困難和補(bǔ)給成本高等諸多問(wèn)題。南京歐陸電氣針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題為客戶(hù)制定了一套為海洋浮標(biāo)供電的風(fēng)光互補(bǔ)供電方案，對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行配置和設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)海洋平臺(tái)上的應(yīng)用后得出，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是海洋浮標(biāo)供電的良好方案。 

圖1 南京歐陸電氣風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)介紹

該系統(tǒng)是一套為外部提供電源供應(yīng)的系統(tǒng)，是利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽(yáng)能電池方陣，將發(fā)出的電能通過(guò)控制器存儲(chǔ)到蓄電池組中，當(dāng)用戶(hù)需要用電時(shí)，控制器控制其輸出，也可通過(guò)逆變器逆變后供應(yīng)給交流負(fù)載。

該系統(tǒng)由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與太陽(yáng)能電池板互補(bǔ)供電，夜間和陰雨天無(wú)陽(yáng)光時(shí)由風(fēng)能發(fā)電，晴天由太陽(yáng)能發(fā)電，在既有風(fēng)又有太陽(yáng)的情況下兩者同時(shí)發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)了全天候的發(fā)電功能，比單用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽(yáng)能更經(jīng)濟(jì)、科學(xué)。

如圖1所示，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)主要包含小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)（含立桿）、太陽(yáng)能電池組件（含支架）、蓄電池組、風(fēng)光互補(bǔ)控制器，逆變器（交流負(fù)載）等。

風(fēng)光互補(bǔ)控制器控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池組件將發(fā)的電量?jī)?chǔ)存到蓄電池中，并對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制和進(jìn)行電池管理。當(dāng)需要使用交流電時(shí)，則通過(guò)逆變器為負(fù)載供應(yīng)電源。

考慮海洋環(huán)境復(fù)雜多變，臺(tái)風(fēng)頻繁，因此大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)在平臺(tái)的安裝因?yàn)榘踩珕?wèn)題受到限制，一般盡量減少風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的受風(fēng)面積從而讓浮標(biāo)平臺(tái)更加平衡和穩(wěn)定，也有通過(guò)多個(gè)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并聯(lián)后為系統(tǒng)供電。對(duì)于用電量不大的浮標(biāo)平臺(tái)，則可以使用500W風(fēng)力發(fā)電機(jī)。南京歐陸電氣自主研發(fā)生產(chǎn)的500W風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在平均風(fēng)速為8m/s時(shí)可以達(dá)到額定功率，基本滿(mǎn)足常規(guī)用電需求。對(duì)于海洋上12m/s以上的風(fēng)速，配套風(fēng)光互補(bǔ)控制器自動(dòng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行卸荷做降速控制，而在臺(tái)風(fēng)天氣控制器控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組執(zhí)行機(jī)械剎車(chē)和電磁剎車(chē)讓之停轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)自身進(jìn)行保護(hù)。

圖2  南京歐陸電氣FN1.9-500W離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)

南京歐陸電氣自主研發(fā)生產(chǎn)的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)除了應(yīng)用在小型海洋浮標(biāo)之外，海洋養(yǎng)殖、捕撈漁船供電、大型浮標(biāo)上、海洋氣象觀(guān)測(cè)、海洋雷達(dá)現(xiàn)測(cè)站、海洋水聲處理中心、衛(wèi)星通訊中繼、無(wú)人島監(jiān)控等等都有著廣泛的用途。

圖3  南京歐陸電氣風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)在海洋浮標(biāo)上的應(yīng)用案例

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)用途廣泛，但用在海洋漂浮浮標(biāo)和平臺(tái)上較少，因?yàn)檫@對(duì)系統(tǒng)的防臺(tái)風(fēng)和防腐蝕以及系統(tǒng)可靠性提出了更高的要求。南京歐陸電氣十二年來(lái)自主研發(fā)生產(chǎn)的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和控制器在海洋浮標(biāo)實(shí)際應(yīng)用中積累著大量經(jīng)驗(yàn)，選擇可靠的風(fēng)力發(fā)電機(jī)和配套組件，將大大提高海洋浮標(biāo)平臺(tái)的生存期和使用范圍。