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光伏水泵系统的发展趋势

我国西部偏远地区气候干旱,缺水严重,但是光照资源丰富,蕴藏着丰富的地下水资源。该地区通常使用电网供电或柴油电机驱动水泵供水,但柴油发电机组驱动的水泵系统不仅运行和维护成本高,而且消耗化石能源,破坏生态环境。光伏水泵系统有着无污染、全自动、高可靠性和无人值守等优点,是一种非常适用于偏远地区的独立供水系统。除此之外,光伏水泵系统还被应用于沙漠治理、草原畜牧、景观喷泉和海水淡化等方面。

 
光伏水泵系统应用过程中出现了许多问题,主要有:光伏电池价格昂贵,转换效率低,需要大量光伏电池,导致光伏水泵系统相对传统驱动水泵供水系统造价高昂;市场上水泵和电机型号繁多,性能差距较大,且都是非专用的光伏水泵和电机,效率较低;光照强度的变化对光伏水泵系统的性能影响巨大,对控制系统稳定、高效运行的要求更高;不恰当的融资方案,无光伏水泵系统相关的行业标准,也是制约光伏水泵系统推广的重要原因。
 
对光伏水泵系统进行综述,包括系统结构的分类、系统组成部分介绍及选用原则、最大功率点跟踪技术研究、电机控制策略研究和系统整体优化策略研究。最后根据现有研究的不足,给出了相应的优化设计方向。
 
光伏水泵系统是将太阳能转化为电能去驱动水泵进行抽水的系统,主要由光伏阵列、控制器、电机和水泵等组成。光伏水泵系统按驱动电机的不同,可分为直流光伏水泵系统和交流光伏水泵系统。
 
在光伏水泵系统中,水泵是核心部件,但是市场上水泵型号繁多,增加了水泵选择难度。同时不同种类水泵的工作特性不同,且效率差别较大,故选择合适的水泵是优化系统的途径之一。
 
水泵主要分为离心泵和容积式水泵,容积泵是利用泵缸内容积的变化来输送液体的泵,具有效率高扬程超高的特点,尽管其存在价格高、体积大、噪声大和维护要求高等不足,但是在高扬程小流量的场合仍具有优势;离心泵利用叶轮旋转使液体发生离心运动,具有效率较高、价格便宜、维护方便、适合农村使用等优点,适用范围宽,应用广泛。 

 

 

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