太陽能光伏發(fā)電論文光伏發(fā)電論文

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2、光伏發(fā)電；系統(tǒng)構(gòu)成及功能。0、引言太陽能作為清潔、無污染、方便易得的可再生建筑能源，越來越受到人們的青睞，它在建筑中的應(yīng)用有著其它能源不可比擬的優(yōu)越性，正在全球飛速發(fā)展。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安全可靠、無噪音、無振動、無污染、無需消耗燃料，無需架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電，建設(shè)周期短、可靠性高、維護(hù)簡便，對于緩解常規(guī)能源的短缺和減少環(huán)境污染具有重要的意義，目前我國在太陽能利用方面取得了可喜的成就。呼東站房作為呼和浩特地區(qū)重要的特大型鐵路客運站房，具有重要的地理交通位置，這一新技術(shù)的應(yīng)用，為可持續(xù)發(fā)展的綠色能源技術(shù)與系統(tǒng)在鐵路站房領(lǐng)域

3、的應(yīng)用開辟了新的篇章。1、呼東站房光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢1)呼和浩特的地理位置及氣候條件為太陽能資源的利用提供了非常有利的條件。我國幅員遼闊，全國各地的太陽能資源儲量存在很大差異。根據(jù)各地太陽總輻射量的多少，可將全國劃分為4類地區(qū)，如下圖、表所示。由此可見，呼和浩特處于太陽能較豐富的Ⅱ類地區(qū)，年日照量約6000MJ/(m2·a)?？梢猿浞掷卯?dāng)?shù)氐奶柲苜Y源來發(fā)展經(jīng)濟(jì)，在有限的城市空間實現(xiàn)太陽能的無限利用。2)呼和浩特處于內(nèi)蒙旅游勝地，建造在鐵路站房的光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的實施，隨著人員的流動，對利用可再生能源的宣傳將會起到積極的模范帶

4、頭作用，使太陽能高端利用具有較高的社會效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。3)呼東站房建筑體系龐大，光伏發(fā)電系統(tǒng)功能與建筑造型的有機(jī)結(jié)合，既能節(jié)省太陽能電池板的放置空間及支撐結(jié)構(gòu)，降低系統(tǒng)建設(shè)成本，又能利用光電池的特性減少室內(nèi)外溫差引起的熱能損失，利于建筑節(jié)能，同時使建筑外觀更具技術(shù)魅力及節(jié)能宣傳效果。4)呼東站房建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，將會為我國鐵路建設(shè)的科技化、高速化、節(jié)能化發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)，為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力的保證。2、站房太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容光伏發(fā)電系統(tǒng)一般由光電池板、逆變器、控制器、蓄電池及監(jiān)控裝置幾部分組成

5、。其中光電池板是直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的關(guān)鍵組件。目前國內(nèi)外的太陽能電池板有三類，即單晶硅、多晶硅及非晶硅薄膜電池板。2.1太陽能光伏電池板的選擇根據(jù)電池板的特性，結(jié)合呼東站房所處的氣候環(huán)境特點及工程投資情況，并考慮到建筑的美觀性，設(shè)計選擇了非晶硅薄膜電池板。這種光電池材料和制造工藝成本低，具備弱光發(fā)電的性能；非晶硅薄膜電池受風(fēng)沙、雨雪等天氣的影響很小，工作不受環(huán)境影響；具有透光性，不同透光度的電池板顯示的顏色也不一樣，可以更好的表現(xiàn)建筑創(chuàng)意。太陽能光電池板與建筑的結(jié)合形式有兩大類：一類是光伏方陣與建筑的結(jié)合。將光伏方陣依附于建

6、筑物上，建筑物作為光伏方陣載體，起支承作用；另一類是光伏方陣與建筑的集成。光伏組件以一種建筑材料的形式出現(xiàn)，光伏方陣成為建筑不可分割的一部分，如光電瓦屋頂、光電幕墻和光電采光頂?shù)?。結(jié)合站房的建筑特點及節(jié)能要求，采用光伏方陣與建筑的結(jié)合形式，穹頂外圍的屋頂均采用白色鋁合金屋面，設(shè)計考慮將光伏方陣直接鋪設(shè)在穹頂四周的六角形斜屋面上，來充分接收太陽光，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的利用率。如下圖所示：2.2光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行方式光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行方式主要有獨立運行和并網(wǎng)運行兩種形式。設(shè)計時考慮到獨立系統(tǒng)需要配備大容量的蓄電池來儲能，這必然會增加系

7、統(tǒng)的投資，而且站房內(nèi)必須提供足夠的空間和合適的環(huán)境來放置這些蓄電池。綜合站房的實際情況，選擇了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)就是將太陽能電池發(fā)出的直流電通過逆變器變換成交流電輸送到電網(wǎng)，或與電網(wǎng)端接同時輸出到低壓負(fù)載，也就是當(dāng)時發(fā)電當(dāng)時使用。其優(yōu)點是節(jié)省了蓄電池占用的空間，發(fā)電容量可做得很大，并可保障用電設(shè)備電源的可靠性。但由于逆變器輸出與電網(wǎng)并聯(lián)，必須保持兩組電源電壓、相位、頻率等電氣特性的一致性，否則會造成兩組電源之間的充放電，引起整個電源系統(tǒng)的內(nèi)耗和不穩(wěn)定。站房用電負(fù)荷遠(yuǎn)大于太陽能發(fā)電電力，采用太陽能所發(fā)的電與市電并聯(lián)

8、形式后向用電負(fù)荷供電，原則是優(yōu)先使用太陽能所產(chǎn)生的電力。當(dāng)太陽能所產(chǎn)生的電力小于用電量時，市電作為補(bǔ)充。由于太陽能所發(fā)電力未直接接入市電網(wǎng)絡(luò)，也無須與供電部門聯(lián)絡(luò)，因此十分靈活便利。此系統(tǒng)適合于包括中國在內(nèi)的一些發(fā)展中國家，尤其適用于全面改造城市電網(wǎng)阻力大的城市