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摘要：洪湖水域面積460km2，風(fēng)力資源充足，中荷項(xiàng)目的實(shí)施初步證實(shí)可利用風(fēng)力發(fā)電來(lái)解決漁民用電難的問(wèn)題。采用三種技術(shù)模式，中荷項(xiàng)目在洪湖示范點(diǎn)成功地安裝了小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組312臺(tái)（套），其中風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)32臺(tái)（套）。項(xiàng)目實(shí)施后，漁民不僅能用電照明，還能看上電視，有些示范戶(hù)還添置了洗衣機(jī)、電冰箱等高檔家用電器，極大地提高了漁民生活水平和生活質(zhì)量，豐富了精神文化內(nèi)容。洪湖示范點(diǎn)建設(shè)也為內(nèi)陸湖區(qū)風(fēng)資源的開(kāi)發(fā)利用探索出了有益的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：小型風(fēng)力機(jī)；風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電；漁民發(fā)電

1引言

洪湖市濱湖辦事處船頭嘴村（包括洪湖八一水上希望小學(xué)）和螺山鎮(zhèn)新捕撈村的漁民，長(zhǎng)年生活在水泥船上，以船為家。兩村共有漁戶(hù)533戶(hù)，總?cè)丝?606人。他們遠(yuǎn)離湖岸，遠(yuǎn)離常規(guī)電網(wǎng)，受地理?xiàng)l件限制，漁民至今未能用上常規(guī)電源，只能用煤油蠟燭照明。項(xiàng)目實(shí)施前，兩村只有92戶(hù)漁民采用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)供電，僅占總戶(hù)數(shù)的17.26%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足漁民的生活和生產(chǎn)用電的需求。根據(jù)專(zhuān)家調(diào)查分析，洪湖湖區(qū)有較豐富的風(fēng)力資源和太陽(yáng)能資源，適合小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和小型太陽(yáng)能光電系統(tǒng)的應(yīng)用。示范項(xiàng)目的建設(shè)目標(biāo)，就是要開(kāi)發(fā)和利用湖區(qū)較為豐富的風(fēng)力資源、太陽(yáng)能資源，推廣應(yīng)用小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電；探索有效的技術(shù)和管理模式，解決湖上漁民和水上小學(xué)用電難的問(wèn)題；加強(qiáng)與外界通信聯(lián)系，改善教育條件，進(jìn)一步提高廣大漁民的生活水平，建設(shè)新型的湖區(qū)漁民生活用能模式。

洪湖市示范點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施，使兩個(gè)項(xiàng)目村的有電戶(hù)從17.26%提高到58.5%?，F(xiàn)在兩個(gè)村已有312戶(hù)漁民安裝了小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)（其中32戶(hù)為風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)），由于有了較充足的電力照明，漁民的業(yè)余文化生活變得豐富多彩，社會(huì)更加和諧。項(xiàng)目實(shí)施后，洪湖八一水上學(xué)校的照明終于得到了解決，師生的教學(xué)、生活條件都有了很大改善。該項(xiàng)目良好的能源、環(huán)境和社會(huì)效益日益顯現(xiàn)出來(lái)，也產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)項(xiàng)目戶(hù)、示范村致富奔小康和全面、協(xié)調(diào)、持續(xù)發(fā)展具有顯著的推動(dòng)作用，對(duì)周邊地區(qū)產(chǎn)生了長(zhǎng)期而深遠(yuǎn)的影響，也為洪湖旅游觀光增添了一道靚麗的風(fēng)景線(xiàn)。

2風(fēng)力資源與設(shè)備安裝

2.1洪湖的風(fēng)力資源

洪湖市農(nóng)村能源辦公室于2004年7月5日至9月30日，對(duì)洪湖市湖區(qū)的風(fēng)力資源進(jìn)行了設(shè)點(diǎn)初測(cè)。初測(cè)的結(jié)果為：實(shí)測(cè)79天，1.0m/s以上的有風(fēng)小時(shí)數(shù)為1407小時(shí)。合計(jì)風(fēng)速為5575.6m/s，月平均風(fēng)速為4.1m/s，最大風(fēng)速17.1m/s，極大風(fēng)速23.5m/s；3～25m/s有效風(fēng)速小時(shí)數(shù)為951小時(shí)，占實(shí)測(cè)小時(shí)數(shù)的67.5%。5～25m/s有效風(fēng)速小時(shí)數(shù)為505小時(shí)，占實(shí)測(cè)小時(shí)數(shù)的35.8%。推算年發(fā)電有效小時(shí)數(shù)為5832小時(shí)，風(fēng)能密度為250～300W/m2。

2005年3月4日至2006年6月4日，測(cè)風(fēng)點(diǎn)改設(shè)在船頭嘴村水上漁寨船上，正式系統(tǒng)測(cè)風(fēng)15個(gè)月，實(shí)測(cè)了10980小時(shí)，從測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)可以看出，2005年的3、4、5、7、8、9月，2006年的1、3月平均風(fēng)速在4m/s以上；2005年6月、10月和2006年的2月風(fēng)速要小一些，月平均風(fēng)速在4m/s以下。2005年3月至2006年2月全年的平均風(fēng)速是4.1825m/s。最大風(fēng)速為20.5m/s，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)和南風(fēng)，風(fēng)能密度為250～300W/m2，3～25m/s有效風(fēng)能利用小時(shí)數(shù)超過(guò)6000小時(shí)/年。上述風(fēng)力資源為小型風(fēng)力機(jī)在洪湖湖區(qū)的應(yīng)用提供了足夠的自然條件。

2.2小型風(fēng)力機(jī)在湖區(qū)的安裝

小型風(fēng)力機(jī)在陸地上的應(yīng)用已經(jīng)非常成功，全國(guó)已經(jīng)累計(jì)安裝了25萬(wàn)臺(tái)。但小型風(fēng)力機(jī)在湖區(qū)應(yīng)用所遇到的主要問(wèn)題是如何安裝，在陸地上做地基比較方便，在船上是不行的。在船上只能因地制宜，采用創(chuàng)新的安裝方法。在項(xiàng)目實(shí)行中我們采用了利用船體主柱和棚梁為固定體，附以三角斜支撐的安裝方式解決了小型風(fēng)力機(jī)在船上的安裝問(wèn)題（具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖）。

3應(yīng)用模式

3.1基礎(chǔ)戶(hù)：300瓦小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)

該模式采用300W風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由1臺(tái)300W的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，2塊200Ah的蓄電池和1臺(tái)300W控制/逆變器（含泄荷器）組成的戶(hù)用風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)?？山鉀Q漁民照明、看彩電、VCD、座機(jī)（高頻）充電和手機(jī)充電等生活用電。

（1）系統(tǒng)在湖區(qū)新農(nóng)村建設(shè)中的作用、地位和效果

該模式基本上屬于成熟技術(shù)的推廣應(yīng)用，系統(tǒng)故障較少，逆變器損壞率僅為6%。目前，項(xiàng)目戶(hù)安裝的風(fēng)力機(jī)都在運(yùn)行發(fā)電，80%以上用戶(hù)的風(fēng)力機(jī)使用正常，對(duì)項(xiàng)目感到滿(mǎn)意?？偟脑u(píng)價(jià)還是比以前安裝的其它風(fēng)力機(jī)性能好，發(fā)電量大，能夠滿(mǎn)足用電需求。該系統(tǒng)在湖區(qū)新農(nóng)村建設(shè)中發(fā)揮主要作用，處于重要地位，是今后在湖區(qū)主要推廣應(yīng)用的模式和技術(shù)。

（2）系統(tǒng)應(yīng)用前后的對(duì)比情況

1)該系統(tǒng)應(yīng)用前，項(xiàng)目戶(hù)大部分沒(méi)有電力照明，采用蠟燭和煤油燈照明，生活很不方便，文化生活貧乏枯燥。少數(shù)項(xiàng)目戶(hù)安裝了150W的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，由于發(fā)電量小，只能解決照明和看黑白電視問(wèn)題。該300W系統(tǒng)應(yīng)用后，發(fā)電量充足，基礎(chǔ)項(xiàng)目戶(hù)都使用了彩電和VCD，晚上照明充足，學(xué)生晚上學(xué)習(xí)有了保證，漁民晚間看電視，業(yè)余文化生活比以前豐富多了。

2)該系統(tǒng)應(yīng)用前，漁民船內(nèi)線(xiàn)路連接不規(guī)范，室內(nèi)環(huán)境較混亂。系統(tǒng)應(yīng)用后，對(duì)線(xiàn)路統(tǒng)一進(jìn)行了改造，使線(xiàn)路安全規(guī)范、室內(nèi)環(huán)境變得整潔有序，體現(xiàn)了新農(nóng)村新風(fēng)貌。

3)系統(tǒng)應(yīng)用前，舊風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪葉片下端離船頂棚距離不到1.5米，漁民在頂棚活動(dòng)時(shí)，不夠安全。系統(tǒng)應(yīng)用后，新風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪葉片下端離船頂棚距離達(dá)到2.3米，漁民伸手也不會(huì)碰到葉片，十分安全。

3.2示范戶(hù)：400瓦風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)

該項(xiàng)目采用小型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。本風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)由1臺(tái)300W風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和100Wp太陽(yáng)電池組件，2只200Ah、12V蓄電池和1臺(tái)500W控制/逆變器（含泄荷器）組成。該系統(tǒng)可解決漁民看彩電、VCD、照明和使用電冰柜、風(fēng)扇、洗衣機(jī)以及手機(jī)、座機(jī)（高頻）充電等生活用電。該系統(tǒng)所采用的300W風(fēng)力發(fā)電機(jī)與基礎(chǔ)戶(hù)的相同，其主要性能參數(shù)請(qǐng)見(jiàn)表1，100Wp太陽(yáng)能光電板的性能參數(shù)請(qǐng)見(jiàn)表2。

（1）系統(tǒng)在湖區(qū)新農(nóng)村建設(shè)中的作用、地位和效果

該系統(tǒng)可解決漁民看彩電、VCD、照明和使用電冰柜、風(fēng)扇、洗衣機(jī)以及手機(jī)、座機(jī)（高頻）充電等生活用電。與單獨(dú)使用風(fēng)力發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)相比較，不但增加了發(fā)電量，而且大大提高了供電穩(wěn)定性，即使無(wú)有效風(fēng)速，但有光照時(shí)，系統(tǒng)仍能保持一定供電能力，并且對(duì)蓄電池起到保護(hù)作用，延長(zhǎng)其使用壽命。該系統(tǒng)的應(yīng)用使湖區(qū)漁民的生活水平又提高一步，代表了今后的發(fā)展方向，起到了很好的示范作用。目前，示范項(xiàng)目戶(hù)安裝的風(fēng)力機(jī)都在運(yùn)行發(fā)電，0%以上用戶(hù)的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)使用正常，漁民對(duì)該項(xiàng)技術(shù)和模式感到非常滿(mǎn)意，總的評(píng)價(jià)是比純風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)性能更好，發(fā)電量更大，能夠滿(mǎn)足全天的用電需求?，F(xiàn)在示范項(xiàng)目戶(hù)不僅配置了彩電和VCD，還使用上了洗衣機(jī)和電冰箱，不但學(xué)生晚上學(xué)習(xí)有了保證，漁民白天、晚上都可以看電視，晚上照明充足，業(yè)余文化生活比以前豐富多了。示范項(xiàng)目戶(hù)中有9戶(hù)使用了電冰箱。因此，有些基礎(chǔ)項(xiàng)目戶(hù)也要求安裝光電板進(jìn)一步提高系統(tǒng)的功能，以便過(guò)上更加文明的現(xiàn)代化生活。

（2）系統(tǒng)應(yīng)用前后的對(duì)比情況

該系統(tǒng)應(yīng)用前，洪湖湖區(qū)還沒(méi)有應(yīng)用過(guò)任何風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)或太陽(yáng)能光電板發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)的應(yīng)用在洪湖湖區(qū)是一個(gè)新生事物，影響力非常大。它使?jié)O民開(kāi)闊了眼界，看到可再生能源綜合利用的成功范例，也看到了湖區(qū)未來(lái)能源的多樣化和多彩生活的美好前景。該系統(tǒng)應(yīng)用后，使電冰箱、洗衣機(jī)等家用電器進(jìn)入湖區(qū)成為現(xiàn)實(shí)，這在以前是不可想象的。其它變化與基礎(chǔ)型用戶(hù)基本相同。

3.3公益學(xué)校：3000瓦風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)

該系統(tǒng)由1臺(tái)荷蘭5kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、1000Wp國(guó)產(chǎn)太陽(yáng)電池組件，20只200Ah、12V蓄電池組成的蓄電池組和1臺(tái)5kW控制/逆變器組成（性能參數(shù)見(jiàn)表3）。

000W太陽(yáng)能光電池是由20塊53W的光電板按10個(gè)串聯(lián)一組，然后兩組并聯(lián)起來(lái)，接入控制器接口。53W太陽(yáng)能電池組件的性能參數(shù)如表4所示。

表453Wp太陽(yáng)電池組件技術(shù)參數(shù)

參數(shù)單位數(shù)值

輸出峰值功率WPW53

開(kāi)路電壓VOCV21.5

最佳工作電壓VmV17.2

短路電流ISCA3.2

最佳工作電流ImA2.9

組件效率η%≥12.8

外形尺寸mm大約972×442×28

質(zhì)量kg～5

工作溫度范圍℃－40℃～＋85℃

（1）系統(tǒng)在湖區(qū)新農(nóng)村建設(shè)中的作用、地位和效果

利用該系統(tǒng)，洪湖八一水上希望學(xué)校的師生可使用彩電、VCD、冰箱、醫(yī)用冰柜、洗衣機(jī)、飲水機(jī)、小型水泵、太陽(yáng)能熱水器供水系統(tǒng)、電飯鍋等；可進(jìn)行遠(yuǎn)程教育；可實(shí)現(xiàn)供電自動(dòng)化管理。

（2）系統(tǒng)應(yīng)用前后的情況對(duì)比

項(xiàng)目實(shí)施后大大改善了該校師生的學(xué)習(xí)條件和生活條件，充分滿(mǎn)足了其用電需求。對(duì)提高該校的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量均有較大的幫助和促進(jìn)作用，特別是遠(yuǎn)程和電化教學(xué)設(shè)備的配置，溝通了水上小學(xué)和外界的聯(lián)系，有益于學(xué)生素質(zhì)和教學(xué)質(zhì)量的提高。逐步縮小湖面與岸上小學(xué)之間差距。

4結(jié)論

示范點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施后，比較充分地開(kāi)發(fā)和利用了湖區(qū)較為豐富的風(fēng)力資源，初步開(kāi)發(fā)利用了太陽(yáng)能資源，推廣應(yīng)用了小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)。形成了有效的技術(shù)和管理模式，解決了湖上兩個(gè)村52%漁民和洪湖八一水上小學(xué)用電難的問(wèn)題。加強(qiáng)了學(xué)校與外界的通信聯(lián)系，改善了教學(xué)條件，進(jìn)一步提高了廣大漁民的生活水平，創(chuàng)建了建設(shè)新型湖區(qū)漁民生活的用能模式。

三種技術(shù)模式的應(yīng)用，解決了湖上漁民的照明用電問(wèn)題，極大地改善了漁民的生活；有了電，漁民可以看電視、VCD，使用“風(fēng)光”互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的漁民家庭還可以用上冰箱、洗衣機(jī)，大大提高了他們的文化生活水平，促進(jìn)了精神文明建設(shè)；有了電，漁民可以用來(lái)給手機(jī)、座機(jī)充電，大大方便了他們與外界溝通與交流，有利于取得更多的信息；有了電，洪湖八一水上希望小學(xué)孩子們的學(xué)習(xí)條件得到極大的改善，他們和城里的孩子一樣也能看電視、操作電腦，進(jìn)行電化教學(xué)，教學(xué)質(zhì)量不斷提高，大大縮小了湖區(qū)與岸上學(xué)校之間的差距。

該項(xiàng)目建設(shè)給洪湖湖區(qū)的新農(nóng)村建設(shè)注入了活力，起到了引導(dǎo)和示范作用。采用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的確是解決湖區(qū)漁民用電問(wèn)題的一個(gè)切實(shí)可行的有效途徑。在該項(xiàng)目的帶動(dòng)下，今后將有更多的小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和小型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)入湖區(qū)漁民家庭，形成具有湖區(qū)特色的社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)模式。