O sistema de produção de energia híbrida eólica-solar é composto principalmente por grupos geradores de turbinas eólicas, matrizes de módulos solares fotovoltaicos (PV), controladores, baterias de armazenamento, inversores, cargas AC/DC, etc. O diagrama da estrutura do sistema é apresentado na figura em anexo. Este sistema é um sistema composto de produção de energia renovável que integra várias tecnologias de produção de energia, como a energia eólica, a energia solar e as baterias de armazenamento, bem como a tecnologia de controlo inteligente do sistema.
(1) A parte de produção de energia eólica utiliza turbinas eólicas para converter a energia eólica em energia mecânica e geradores eólicos para converter a energia mecânica em energia eléctrica. Em seguida, o controlador carrega as baterias de armazenamento e o inversor fornece energia às cargas.
(2) A parte de produção de energia fotovoltaica utiliza o efeito fotovoltaico dos painéis solares para converter a energia luminosa em energia eléctrica, depois carrega as baterias de armazenamento e converte a corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA) através do inversor para fornecer energia às cargas.
(3) O sistema inversor é composto por vários inversores, que convertem a energia CC das baterias de acumulação em energia CA normal de 220V para garantir a utilização normal do equipamento de carga CA. Tem também uma função de regulação automática da tensão, que pode melhorar a qualidade da alimentação eléctrica do sistema híbrido eólico-solar de produção de energia.
(4) A parte de controlo muda e ajusta continuamente o estado de funcionamento do banco de baterias de armazenamento de acordo com as alterações da irradiação solar, da força do vento e da carga: por um lado, envia diretamente a energia eléctrica ajustada para cargas DC ou AC. Por outro lado, envia o excesso de energia eléctrica para o banco de baterias de armazenamento para armazenamento. Quando a produção de energia não consegue satisfazer a procura da carga, o controlador envia a energia eléctrica das baterias de armazenamento para a carga, assegurando a continuidade e a estabilidade do funcionamento de todo o sistema.
(5) A parte da bateria de armazenamento é composta por várias baterias de armazenamento, que desempenham duas funções principais no sistema: regulação da energia e equilíbrio da carga. Converte a energia eléctrica produzida pelo sistema de produção de energia eólica e pelo sistema de produção de energia fotovoltaica em energia química para armazenamento, para utilização quando o fornecimento de energia é insuficiente.
O sistema de produção de energia híbrido eólico-solar pode funcionar nos três modos seguintes, de acordo com as alterações da força do vento e da radiação solar: o grupo gerador de turbinas eólicas fornece energia apenas à carga; o sistema de produção de energia fotovoltaica fornece energia apenas à carga; o grupo gerador de turbinas eólicas e o sistema de produção de energia fotovoltaica fornecem energia à carga em conjunto.
A produção de energia híbrida eólica-solar tem as seguintes vantagens em relação à produção de energia eólica autónoma ou à produção de energia fotovoltaica:
- Ao utilizar a complementaridade da energia eólica e da energia solar, é possível obter uma produção relativamente estável e o sistema tem uma elevada estabilidade e fiabilidade.
- Sob a condição de garantir a mesma fonte de alimentação, a capacidade das baterias de armazenamento de energia pode ser muito reduzida [5].
- Através de uma conceção e combinação razoáveis, o sistema de produção de energia híbrida eólica-solar pode basicamente fornecer energia, com pouca ou nenhuma necessidade de iniciar fontes de energia de reserva, como grupos geradores a diesel, obtendo assim bons benefícios sociais e económicos.
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