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太陽能光伏水泵的組成、運作

太陽能光伏水泵亦稱光伏水泵。即利用光伏陣列發(fā)出的電力來驅(qū)動水泵工作的光伏揚水系統(tǒng)。整個系統(tǒng)主要由光伏陣列、太陽能揚水逆變器、水泵組成。它是近若干年來迅速發(fā)展起來的光機電一體化系統(tǒng)，是當(dāng)今世界上陽光豐富地區(qū)，尤其是缺電無電的邊遠地區(qū)z具吸引力的供水方式。

一、系統(tǒng)組成：

1、光伏陣列：亦稱太陽能電池組件，主要是將太陽的光能轉(zhuǎn)化為電能，給負(fù)載水泵電機提供工作電力。

2、太陽能揚水逆變器或控制器：對太陽能水泵的運行實施控制和調(diào)節(jié)，用太陽能陣列發(fā)出的電能驅(qū)動水泵，并根據(jù)日照強度的變化，即時地調(diào)節(jié)輸出頻率，使輸出功率接近太陽電池陣列的z大功率。

3、水泵：通常把提升液體、輸送液體或使液體增加壓力，即把原動機的機械能變?yōu)橐后w能量，從而達到抽送液體目的的機器統(tǒng)稱為泵。

二、運作過程:

利用太陽電池發(fā)出的電力，通過z大功率點跟蹤以及變換、控制等裝置驅(qū)動直流、永磁、無刷、無位置傳感器、定轉(zhuǎn)子雙塑封電機或異步電機或高速開關(guān)磁阻電機帶動水泵，將水從地表深處提至地面供農(nóng)田灌溉或人畜飲用。光伏灌溉系統(tǒng)

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聚能新能源光伏水泵系統(tǒng)成功應(yīng)用于西藏高原

2017年09月18日，位于世界屋脊西藏那曲巴青縣拉西鎮(zhèn)、雅安鎮(zhèn)等三個村鎮(zhèn)的首批光伏提水工程項目竣工，并正式投入運營。該項目成功地利用西藏地區(qū)豐富的太陽能資源來驅(qū)動水泵，將清澈的地下水源源不斷地提送到地面上來，大大緩解了當(dāng)?shù)匾蚬╇姴蛔愣鴮?dǎo)致人畜無法飲用到干凈水源的困境。這也是西藏那曲地區(qū)巴青縣光伏提水示范工程。

該項目工程由合肥聚能新能源科技有限公司承建，項目建設(shè)地平均海拔4500—5000米，高寒缺氧，空氣稀薄，聚能新能源采用先進的光伏揚水技術(shù)，開發(fā)利用當(dāng)?shù)亓己玫奶柲苜Y源直接驅(qū)動水泵進行不間斷抽水和蓄水。

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光伏水泵系統(tǒng)實驗系統(tǒng)的組成

1.光伏電源

光伏電源采用Chroma可編程直流電源，該電源可模擬光伏板的能量特性，可通過設(shè)定選擇光伏特性曲線，隨后的實驗中也是根據(jù)其上工作點的變動，判定功率z終跟蹤z大功率點的狀態(tài)。為了匹配水杲的工作，設(shè)置了一組z大功率點為所示，電壓400V、電流7.5A，功率3kW的工作狀態(tài)。系統(tǒng)工作中，可觀察紅色工作點位置的變化，來實時觀察光伏電源工作點的位置。

2.直流緩沖部分

直流緩沖部分由能量緩沖電容及其附屬電路組成。主要目的是對系統(tǒng)的直流能量進行緩沖維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，并且進行穩(wěn)壓和濾波作用，而且在變頻器主電路部分?jǐn)嚯姟z修等情況，能夠通過附屬電路釋放能量，保障系統(tǒng)安全。

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輔助電源部分

控制系統(tǒng)及檢測的輔助電源部分，需要保證產(chǎn)生穩(wěn)定且準(zhǔn)確的直流電源。常用反激式直流變換電路從光伏直流母線電容部分獲取能量，再利用穩(wěn)壓器件產(chǎn)生多級的直流電壓等級以滿足各芯片的需要。在本實驗系統(tǒng)中，如圖3所示，為了達到電壓要求，首先設(shè)計了兩級反激電路，又通過多級穩(wěn)壓單元，形成15V，5V以及3.3V多重供電電源，從而通過主電路直流能量提供檢測和控制部分的電能。

檢測電路

系統(tǒng)需要對光伏電池輸出的電流和電壓進行采樣，用于進行光伏部分輸出電功率的計算，再將數(shù)據(jù)發(fā)送給驅(qū)動部分進行水泵系統(tǒng)的z大功率點的跟蹤控制。而且系統(tǒng)需要對外界運行狀況進行輔助檢測以保障系統(tǒng)在故障狀態(tài)下進行識別，相應(yīng)動作進行合理的保護

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光伏提水定義

光伏提水是將太陽的輻射能轉(zhuǎn)變成電能,再由電能驅(qū)動水泵來達到揚水之功效的。太陽能光電利用技術(shù)是能源利用技術(shù)中z先進的技術(shù) ,被認(rèn)為是今后z有發(fā)展前途的一種新技術(shù)。

太陽能光伏提水系統(tǒng)由光電池、控制器、光伏水泵組成。光電池是將太陽的輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置。控制器是將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟妼崿F(xiàn)逆變 ,對水泵進行變頻控制和z大功率點跟蹤的裝置 ;光伏水泵是具有寬工作區(qū)的多級離心式水泵 ,配備有專用太陽能驅(qū)動電機組成的泵水裝置。

太陽能光伏提水系統(tǒng)是綠色環(huán)保型供水裝置 ,它極為經(jīng)濟 ,沒有能源消耗 ,機動靈活 ,無須人員管護 ,全自動'日出而作 ,日落而息'地工作著。盡管其一次性投入較大 ,但其運行費用極微 ,單方水提水成本與內(nèi)燃機提水和電力提水相比是z經(jīng)濟的。

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Samail，太陽能光伏水泵幫助80個家庭抽井水

在蘇丹國，di一次是使用太陽能光伏水泵進行井水抽水，位于達基里耶省Samail的80個家庭供水的井抽水。Eng Abdullah bin Hamoud al Husseini,公共水電管理部門負(fù)責(zé)人（PAEW）在Samail表示：我們使用太陽能光伏驅(qū)動水泵工作進行抽水，這是非常棒的，因為在水井附近很難有市電供給。

該技術(shù)將幫助Al Sinsila和Wadi Sijani的80個家庭。 侯賽尼說：“太陽能系統(tǒng)將從井中抽出水，為這些房子提供豐富的水。

我們已經(jīng)安裝了40個太陽能電池板，生產(chǎn)能力為10kWh，這將有助于每小時產(chǎn)生2,200加侖的水。 水被泵入Wadi Sijani的蓄水池。 如果面板停止工作，柴油發(fā)電機可以補充能量提供水泵繼續(xù)工作。 該系統(tǒng)在六周內(nèi)安裝完成。