浅谈无电村光伏发电系统的开发应用.doc

在海南省白沙县南开乡坡告村和道银村这两个无电自然村实施的户用光伏发电系统是云南电网公司北京能源新技术研究发展中心研发的项目项目实施点位于海南省白沙县南开乡无电自然村坡告村和道银村该地区日照长光热充足具有热带山区气候特征全年日照小时常年平均气温摄氏度年平均太阳总辐射量约为两个无电自然村共户人均为黎族交通不便不通公路而且属于偏远山区经分析后认为采用电网延伸的方式供电成本太高而且线路穿越原始森林虽然具备水电资源但由于受旱雨季及台风的影响小水轮发电机不能够全年提供稳定电能另外该地区丘陵纵横植被繁茂风力资源非常有限风电开发利用也非常困难因此选择太阳能光伏发电的方式解决根据以上情况项目研究中心在这两个无电自然村安装了套户用光伏发电系统系统原理户用光伏发电系统的原理如图所示设计过程主要是进行负载用电量计算太阳电池方阵功率设计蓄电池容量选择等图户用光伏发电系统原理设计原则光伏发电系统的设计在满足用户需求的基础上为了能更好的控制设备成本预留出以后的扩容空间同时使系统的管理更方便并且提供质量有保证的产品在设计时遵循了如下原则成本可优化性采用标准化模块化分系列设计根据用户的实际需求配置最合适的供电系统使供电系统的成本经济性与合理性容量可扩充性逆变器和控制器的设计留出适当的裕量以备用户扩充系统容量时直接加装电池板和蓄电池管理可执行性加装电能质量管理功能对供电质量和用电数量进行监控和管理质量可保障性鉴于特殊地理条件采用较高质量标准和可靠性参数最大限度降低系统维护工作量系统选型根据云南电网公司北京能源新技术研究发展中心技术人员的实地考察并通过科学计算及对部件的仔细选型该中心专为海南省白沙县无电自然村设计型户用光伏发电系统每户光伏系统设计配太阳电池组件阀控密封免维护铅酸蓄电池四组电能表一只低压刀闸一组节能灯泡一盏和多功能插座一只负载设计在负载设计时充分考虑当地居民现在及未来的用电需求当地居民除了看电视和照明外将来还要增加其他用电器所以系统功率设计时应有一定余量经过对这两个无电自然村的实地统计以上的户家中有彩电组合音响硬碟机卫星信号接收器等家用电器负载用电量预测每户使用彩电台卫星接收机台每天使用影碟机台每天使用组合音响台每天使用小时节能灯泡盏每天每盏平均使用无线座机电话部每天使用则负荷日用电量为太阳电池组件功率的确定平均峰值日照时数年平均太阳总辐射量太阳电池组件的峰值功率式中为负荷日用电量为蓄电池数量取为蓄电池的过充系统充入安时数放电安时数一般取为平均峰值日照时数为包括逆变器在内的交流回路的损耗率一般取则上式可简化为考虑当地大多数居民用电实际需求功率取蓄电池的选择系统的使用寿命主要取决于蓄电池的寿命应选用质量好使用寿命长维护方便的蓄电池并采取有效的技术措施使光伏发电系统及蓄电池的整体性能稳定可靠本系统的蓄电池选择型号为浅循环放电有利于延长蓄电池的寿命取放电深度为确定蓄电池的容量为式中为蓄电池容量为最长无日照用电天数为蓄电池放电效率的修正系数通常取为所有用电设备的用电量为蓄电池放电深度取为包括逆变器在内的交流回路的损耗率通常取如用上述所取的系数上式可简化为用电系数直流工作电压除上式即得到用表示的蓄电池容量本系统的直流工作电压设计为取天则取容量为的蓄电池四组控制器与逆变器选择根据设计原则的要求户用光伏放电系统由八块的组件并联组成方阵四只固定式阀控密封免维护铅酸蓄电池控制逆变器选用型号为的控制逆变器逆变器容量为具有输出端的防短路保护超负荷保护过热保护和低电压保护功能其容量留有余量可以根据用户的需求扩展增加太阳电池组件的功率和蓄电池的容量即可控制器具有过充过放保护循环充电均衡充电等功能运行管理与维护光伏发电系统对当地居民来说是新事物在他们能接受的范围内进行光伏发电知识的培训在安装调试过程中让当地居民参与施工在施工中培训完工后又进行集中培训讲解系统使用方法和安全用电注意事项制定光伏发电系统管理办法规定当地居民要按操作规程使用和维护系统不准私自拆卸设备不准私自接负荷较大的用电器确保设备的正常运行供电局安排专职光伏知识系统管理员进行日常维护和管理并向当地居民讲解系统的使用管理知识指导当地居民进行日常的使用和管理运行状况及其社会意义经过对这两个无电自然村的光伏发电系统使用情况跟踪调查套系统从竣工投入运行到现在一切正常光伏发电系统在无电地区的使用具有重要的社会意义具体表现以下几个方面满足无电自然村人民群众用电需求改善无电自然村人民生产生活条件促进当地的社会经济进步提高当地群众的综合素质增强民族团结为全面建设社会主义新农村创造条件改善无电自然村能源使用结构有利于节能环保另外通过无电自然村的电力建设电网企业可以更好的服务三农主动承担社会责任实践为海南做贡献为南网添光彩的理念做到让政府放心让人民满意结束语本系统具有分散供电的技术优势适宜解决偏远山区的居民的供电问题运输方便安装简捷使用维护简单同时居民搬迁也方便而且系统扩展性较好可以根据用户的不同需求和经济条件进行光伏发电系统的扩容达到最佳的匹配在海南省白沙县南开乡坡告村和道银村这两个无电自然村实施的户用光伏发电系统经过长期的运行设备正常性能可靠使用维护简单便于推广和应用