在小型風(fēng)力發(fā)電" title="風(fēng)力發(fā)電">風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中,，蓄電池" title="蓄電池">蓄電池是重要的輔助設(shè)備之一,。蓄電池在直流發(fā)供電系統(tǒng)中起著貯存電能和穩(wěn)定電壓的重要作用。
一,、蓄電池容量的確定
蓄電池容量配置的是否合理,，直接影響風(fēng)力發(fā)電的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。容量選的小了,，多風(fēng)時(shí)發(fā)出的富余電量得不到充分儲(chǔ)存,。容量選的太大，一則增加投資,；二則蓄電池可能會(huì)長(zhǎng)期處于充電不滿狀態(tài),，將會(huì)影響蓄電池的效率和使用壽命。表一為蓄電池在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中所占投資情況,。
一般常規(guī)充電是“兩階段恒電流充電”,，此法既不浪費(fèi)電力，充電時(shí)間短,，對(duì)延長(zhǎng)蓄電池使用壽命有利,，同時(shí)計(jì)算蓄電池容量也容易得多。風(fēng)力發(fā)電的情況,，則不同于常規(guī)充電,。
由于風(fēng)速經(jīng)常變化，電機(jī)輸出的電流時(shí)大時(shí)小,，時(shí)有時(shí)無(wú),，這樣蓄電池充電電流和所需充電時(shí)間就很難確定,。針對(duì)這種實(shí)際情況，我們采用如下兩種計(jì)算方法來(lái)確定配置蓄電池容量,?！　　　?br /> 　　1．電量平衡計(jì)算法。
　　計(jì)算步驟如下：
　　a．根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蟛块T提供的風(fēng)速資料,，以十天為一時(shí)度,，逐旬分別統(tǒng)計(jì)風(fēng)機(jī)起始工作風(fēng)速至停機(jī)風(fēng)由范圍內(nèi)的不同風(fēng)速發(fā)生小時(shí)數(shù)。
　　b．根據(jù)選用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的P＝f（V）特性曲線和風(fēng)速資料,，計(jì)算—臺(tái)機(jī)逐旬所能發(fā)出的電量,，并繪出其全年發(fā)電量過(guò)程曲線。圖—是根據(jù)內(nèi)蒙察右后旗的風(fēng)速資料計(jì)算繪制的商都牧機(jī)廠ED1．5～100型風(fēng)機(jī)的年發(fā)電量過(guò)程線,。計(jì)算得出該機(jī)在當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)況下,，年發(fā)電量為276度。從過(guò)程線看出各旬的發(fā)電量變化很大,，最多的四月下旬為19度,，最少的二月下旬僅0．95度、相差近20倍,，說(shuō)明配置蓄電池進(jìn)行儲(chǔ)能調(diào)節(jié)是必要的,。
C根據(jù)用電信況，計(jì)算出逐旬的用電量,，并給出全年用電量過(guò)程線,。附圖中虛線所示。
　　d．比較發(fā)電量和用電量過(guò)程線,，以發(fā)電少于用電差值最大的時(shí)段（圖中斜線部分）的電量來(lái)確定所需蓄電池容量,。圖中差值最大的電量為2。3度,。需配置2300伏安時(shí)電池,，實(shí)際選用12伏48安時(shí)蓄電池4塊?？?cè)萘?304伏安時(shí),。
　　2．經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法
　　根據(jù)我們?cè)圏c(diǎn)的經(jīng)驗(yàn)，在察右后旗,、商都地區(qū)的風(fēng)況下,，也可采用以下公式簡(jiǎn)便估算所需電池容量。即 請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備" title="配電設(shè)備">配電設(shè)備網(wǎng) 瀏覽更多信息
　　式中：Q——所需配置蓄電池容量（安時(shí)）,；
　　　　 p——負(fù)載功率（瓦）,；
　　　　 t——日用電小時(shí)數(shù)；
　　　　 U——標(biāo)準(zhǔn)蓄電池電壓（一般為12伏）,；
　　　　 n——電池儲(chǔ)備周期系數(shù),； （根據(jù)風(fēng)況而確定,，一般取3～8天）
　　　　 K——放電控制系數(shù)、（取0．75～ 0．8）　
　　上式考慮了：①用電設(shè)備的額定功率,，②當(dāng)?shù)貧庀笄闆r,，即無(wú)風(fēng)期平均時(shí)間，⑧為了防止蓄電池過(guò)放電,，放電應(yīng)控制在一定程度,。
　　仍以察右后旗為例，安裝一臺(tái)100瓦機(jī),，供3戶用電，每戶裝設(shè)12伏15瓦的燈泡2只平均每天照明5小時(shí),，計(jì)算所需配置的蓄電池容量,。 （儲(chǔ)備系數(shù)取6，放電控制系數(shù)取0．8） 代入公式得：
　　選用6塊l 2伏48安時(shí)蓄電池,，總?cè)萘?88安時(shí),。　

　　確定標(biāo)準(zhǔn)電池時(shí),，必須注意：蓄電油組的容量應(yīng)能安全接受風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的最大電流強(qiáng)度Imax,。
二、蓄電池的運(yùn)行方式
　　1．全充全放制,。即風(fēng)機(jī)集中安裝,，集中充電，電瓶分散到戶,，每戶兩塊電瓶輪換使用,。
　
　 風(fēng)力發(fā)電是受風(fēng)制約的，尤其是對(duì)小型風(fēng)機(jī)更為明顯,。在村內(nèi)風(fēng)小,，風(fēng)機(jī)必須集中安裝在村外，架線又有困難的農(nóng)村,、浩特,，適合采取這種方式。風(fēng)機(jī)可以架設(shè)在風(fēng)能較佳的場(chǎng)地上,，得以充分利用風(fēng)能,。電瓶輪換使用能保證滿充滿放。缺點(diǎn)是：
①所需電瓶較多,，增大投資和電度成本,。
②電瓶使用效率較低（約40％左右）。
③電池的充放電輪換頻繁,，使用壽命較短,?！　?br /> ④經(jīng)常來(lái)回搬運(yùn)電瓶給用戶造成麻煩，且容易碰壞電瓶,；搬運(yùn)不慎,，電解液容易外漏，會(huì)造成電瓶缺液或燒壞衣服,。
　　2．半浮充電運(yùn)行方式,。就是風(fēng)機(jī)（直流發(fā)電）和電瓶并聯(lián)供電的工作方式。不用電時(shí)（白天）,，由風(fēng)機(jī)發(fā)電向蓄電瓶充電,；無(wú)風(fēng)時(shí)，由蓄電池向負(fù)載供電,；有風(fēng)時(shí),，由風(fēng)機(jī)發(fā)電浮充蓄電瓶并供電。這種方式多用于單機(jī)1～3戶使用,，配置的莓電瓶容量較少,，投資也相應(yīng)減少。采用半浮充制蓄電池的壽命一般此全充全放制長(zhǎng)些,，蓄電池的使用效率約50％左右,。　
　　3．全浮充制,。把電瓶集中安裝在充電間,，將電池組和風(fēng)力發(fā)電機(jī)并接在負(fù)載回路上，使電池常期處于小電流充電中,。風(fēng)機(jī)在向負(fù)載供電時(shí),，風(fēng)速波動(dòng)引起的電壓波動(dòng)，通過(guò)蓄電池組起到了穩(wěn)定作用,，保證了正常供電,。這種運(yùn)行方式電池使用壽命比以上兩種方式都長(zhǎng)，而且所需的蓄電池容量大為減少,，電能效率提高,，簡(jiǎn)化了電池維護(hù)，整個(gè)供電設(shè)備效率可達(dá)到60—70％,。察右后旗韓勿拉風(fēng)力發(fā)電站就是采用這種方式進(jìn)行工作的,。 請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng) 瀏覽更多信息
三、蓄電池的類型選擇
　　蓄電池有多種類型,，目前,，風(fēng)力發(fā)電普通采用于荷鉛酸蓄電池。這種電池灌液后，經(jīng)過(guò)30分鐘,，待液溫為l 5℃時(shí)即可使用,，不需要進(jìn)行初充電。對(duì)剛剛安裝風(fēng)力機(jī),，又不具備初充電條件的偏遠(yuǎn)地方,，立即可以用電，是很優(yōu)越的,。這種電池的缺點(diǎn)是體積和重量較大,，搬運(yùn)不方便。市場(chǎng)銷售的鋁酸蓄電池多是機(jī)動(dòng)車啟動(dòng)用電池,，其極板" title="極板">極板結(jié)構(gòu)和制造特點(diǎn),，使用在風(fēng)力發(fā)電的充放運(yùn)行條件下，是不適合的,，使用命短,，一般只有2～3年左右。在容量較大的風(fēng)力發(fā)電站中,，最好采用固定型防酸隔爆式鉛蓄電池，這種電池具有容量大,，電液比重較低（15℃時(shí)約在1．21左右）,，減少對(duì)極板和隔板的腐蝕，可延長(zhǎng)蒸發(fā)時(shí)間,，還有防滲漏措施,，減少了對(duì)地的放電。
　　堿性蓄電池體積小,。重量輕,，使用壽命可達(dá)15年左右，在我區(qū)也有少量使用,。堿性電池壽命雖然比酸性電池長(zhǎng)5—7倍,，但其價(jià)格卻高出酸性電池10幾倍。從經(jīng)濟(jì)上考慮,，我們認(rèn)為在小型風(fēng)力發(fā)電中還是使用于荷鉛酸蓄電池較有利,。
四、影響蓄電池使用壽命的原因
　　1．在充電過(guò)程" title="充電過(guò)程">充電過(guò)程中,，隨著充電時(shí)間的增加,，電池電動(dòng)勢(shì)E也相應(yīng)地在增大。到充電終期,，若端電壓V充不變,，電池電動(dòng)勢(shì)E達(dá)到與V充相等時(shí)，即電池內(nèi)阻Y池也降到很小，則I充也應(yīng)很小,。這是電池本身所需要的正確充電方法,。
　　而風(fēng)力發(fā)電在充電中，沒(méi)有穩(wěn)定的較長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)充電電流,，不能按照一定的充電率進(jìn)行充電,，而是由風(fēng)的大小來(lái)主宰著充電電壓的高低，甚至在充電終期會(huì)出現(xiàn)電流過(guò)大,，不僅要多損耗發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能,，而且由于電液強(qiáng)烈沸騰，冒氣過(guò)甚,，電液溫度太高,，會(huì)使電池極板活性物質(zhì)受到?jīng)_擊而加速脫落，從而減少蓄電池的使用壽命,。
　　2．由于用戶缺乏有關(guān)知識(shí),，對(duì)電池的正確使用與維護(hù)較差，充放電程度掌握不好,，常發(fā)生過(guò)充過(guò)放現(xiàn)象,，且添補(bǔ)蒸餾水不及時(shí)，造成部分極板硫化,?；蛟诩右簳r(shí)不注意液溫（灌注新電瓶時(shí)），使電池液溫升很高,，產(chǎn)生過(guò)大的冒泡沸騰,，運(yùn)動(dòng)速度加快，動(dòng)能增加,，將封口膠沖裂,，導(dǎo)致極板活性物質(zhì)過(guò)早的脫落，這些是影響壽命的主要原因,。
　　3．電瓶制造質(zhì)量差,，其結(jié)構(gòu)和電氣性能不適合風(fēng)力發(fā)電使用條件的要求,，也要降低使用壽命,。 請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng) 瀏覽更多信息
五、蓄電池的正確使用維護(hù)
　　在小型風(fēng)力發(fā)電個(gè),，蓄電池造價(jià)占總造價(jià)的24～46％,，年折舊費(fèi)占成本總額的50％以上,，這是由于蓄電池價(jià)格高，使用壽命短所致,。因此加強(qiáng)對(duì)蓄電池的使用維護(hù),，延長(zhǎng)其壽命，是十分重要的問(wèn)題。計(jì)算分析說(shuō)明,，電池壽命延長(zhǎng)一年,，每度電的成本就可以降低0．13元以上。
　　為了提高蓄電池的使用效率和延長(zhǎng)其壽命,，在使用中必須做到以下各點(diǎn)：
　　1．要了解鉛酸電池的特點(diǎn),，嚴(yán)格按產(chǎn)品說(shuō)明書的規(guī)定進(jìn)行使用和維護(hù)
　　2．電液必須用化學(xué)純硫酸與合格的蒸餾水配制，在寒冷的地方,，液溫在15℃時(shí)比重應(yīng)為1．285,。　
　　3．電池液面應(yīng)高出極板10—15毫米,。使用時(shí),，發(fā)現(xiàn)液面過(guò)低就要及時(shí)添加蒸餾水。
　　4．接線前,，嚴(yán)格檢查電池正負(fù)極標(biāo)志是否正確及單格電池有無(wú)反極現(xiàn)象,。
　　5．電池首次注液后使用前，最好進(jìn)行3～4小時(shí)充電,，對(duì)其使用性能將更有利,。非干荷電池必須進(jìn)行初充電后方可使用。
　　6．電液溫度應(yīng)保持在20℃左右,，即使在充電過(guò)程中電液溫度也不得超過(guò)35℃,。特別在冬季要注意防凍。據(jù)資料介紹,，當(dāng)電液溫在10一35℃的變化范圍內(nèi)，每升高或降低1℃時(shí),，蓄電池的容量約相應(yīng)增大或減小額定容量的0．8％,。
　　7．灌液后，在12小時(shí)內(nèi)未使用,，或在使用后又長(zhǎng)時(shí)間閑置,，須按規(guī)定充電后再恢復(fù)使用。
　　8．經(jīng)常旋上注液口膠塞,，但要使通氣孔暢通,，使汽體能夠逸出。要保持電瓶干燥清潔,，避免電池外自放電,。
　　9．電液比重下降到1。175時(shí),，應(yīng)立即停止使用并進(jìn)行充電,。
　
　　10．應(yīng)使用與電池極注相同材質(zhì)的電線卡子，若采用銅質(zhì)材料卡子時(shí)，應(yīng)涂以薄層凡士林或黃油,，防止腐蝕,。
　　11．電池上嚴(yán)禁放置金屬物件和工具，防止極間短路,。
　　12．充電間不許有明火和裝設(shè)能產(chǎn)生電火花的電器設(shè)備,，防止發(fā)生火災(zāi)。