風力發電機儲電系統之研製

Development of a storage system for wind power generation

高毅瑋(Yi-Wei Gao)

指導教授 ： 黃振康

共同指導教授 ： 葉仲基(Chung-Kee Yeh)

國立臺灣大學/生物資源暨農學院/生物產業機電工程學研究所/碩士(2015年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2015.10440

摘要

風力發電機已做為綠能被廣泛使用，風力發電機可略分為大型風力發電機及小型風力發電機。大型風力發電機應用範圍有限，而小型風力發電機應用範圍較不受限，且安裝容易及技術投資門檻低。大型風力發電機多應用於集中式發電，而小型風力發電機多為離網獨立使用，例如偏遠地區、路燈、海上船隻。國際上對於小型風力發電機的定義各有不同，而本研究使用之小型風力發電機(Small Wind Turbine)，額定功率為600 W，額定轉速1300 rpm葉片直徑為1.3 m。
由於小型風力發電機多為離網使用的特性，因此儲能設備是必須的，本研究使用鉛酸蓄電池做為儲能設備，然而鉛酸蓄電池老化問題嚴重影響風力發電的用電效率，本研究針對鉛酸電池老化特性提出檢測方法。
由於台北市區風速在3 m/s以下佔有很大的比例，一般小型風力發電機無法有效利用3 m/s以下的微風，因此本研究使用XD-60 DC DC-DC昇壓轉換器(Boost Conveter)來提升風力發電機在3 m/s以下之微風的使用效率。

關鍵字

小型風力發電機 ； 昇壓 ； 電池老化 ； 鉛酸電池

並列摘要

Wind power generation is widely used. Wind turbines can be classified as either “large-sale wind turbines” or “small- scale wind turbines”. Small-scale wind turbines have less technical limitations than large-scale wind turbines and are also easier to install. Large-scale wind turbines are mostly used for central supplies. Small-scale wind turbines are mostly used for distributed generation. The definition of a small-scale wind turbine differ from country to country. The small-scale wind turbine that used in this study has a power of 600 W, a rotation speed of 1300 rpm and a diameter of 1.3 meters.
An energy storage device is important in small-scale wind turbines because of the characteristics of distributed generation. In this study, lead-acid batteries are used as the energy storage device. However, aging in lead-acid batteries significantly affects the efficiency of wind power generation. This study proposes a method to monitor the aging of lead-acid batteries.
Wind speeds are commonly less than 3 m/s in Taipei city. However a small-scale wind turbine cannot efficiently.

並列關鍵字

wind power generation ； boost converter ； Lead-Acid Battery

參考文獻

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