聯(lián)系人:王經(jīng)理
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地 址:保定市大學(xué)科技園光陽園
保定蓮池區(qū)建國路191號
廣東省惠州市博羅縣園洲鎮(zhèn)上南村
青海作為中國太陽能資源豐富的地區(qū)之一,非常適合發(fā)展離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。這里光照時間長、輻射強度大,尤其是在柴達木盆地和廣袤的牧區(qū)。華紐電能來詳細(xì)介紹一下青海離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵點:
1. 太陽能資源:
年日照時數(shù)長(超過3000小時)。
年太陽總輻射量高(遠高于全國平均水平,尤其是西部地區(qū))。
空氣稀薄潔凈,大氣透明度高,太陽輻射衰減少。
2. 廣泛的離網(wǎng)應(yīng)用需求:
偏遠牧區(qū): 大量牧民定居點、牧場散居點遠離電網(wǎng),用電需求(照明、電視、手機充電、小冰箱等)迫切。
通信基站: 保障通信暢通的穩(wěn)定電力供應(yīng)。
野外作業(yè)點: 如地質(zhì)勘探、石油開采、工程建設(shè)等臨時或長期營地。
自然保護區(qū)/景區(qū)設(shè)施: 保護站、觀景點、旅游接待點等。
無電或缺電村莊: 雖然青海電網(wǎng)覆蓋在提升,但仍存在一些電網(wǎng)難以延伸或供電不穩(wěn)定的區(qū)域。
公路/鐵路沿線設(shè)施: 如監(jiān)控設(shè)備、指示牌、養(yǎng)護站等。
應(yīng)急備用電源: 為重要設(shè)施提供后備電力。
1. 光伏組件: 將太陽能轉(zhuǎn)換為直流電。在青海高輻射條件下,選擇高效率、耐候性(抗紫外線、抗風(fēng)沙、耐低溫)的組件至關(guān)重要。單晶硅組件因其較高的轉(zhuǎn)換效率通常是首選。
2. 蓄電池組: 存儲白天發(fā)出的電能,供夜間或無日照時使用。這是離網(wǎng)系統(tǒng)的核心和主要成本之一。
類型選擇:
鉛酸電池: 技術(shù)成熟,初始成本低,但壽命相對較短(3-7年),深度放電性能一般,維護要求高(需加水),低溫性能下降明顯(青海冬季嚴(yán)寒需特別注意保溫和容量設(shè)計冗余)。
膠體電池: 鉛酸電池的改進型,免維護,深放電性能稍好,耐低溫性略優(yōu),壽命略長。
鋰電池: 能量密度高、壽命長(8-15年)、充放電效率高、深度放電能力強、幾乎免維護、低溫性能相對更好(但仍需注意低溫影響)。雖然初始成本高,但綜合生命周期成本可能更低,在高要求、長壽命的應(yīng)用中優(yōu)勢明顯。
關(guān)鍵考量: 容量設(shè)計必須滿足負(fù)載需求和預(yù)期的“無日照天數(shù)”。
3. 太陽能充放電控制器:
核心作用是保護蓄電池,防止過充和過放,極大延長電池壽命。
MPPT控制器: 最大功率點跟蹤技術(shù),能顯著提高光伏陣列的能量獲取效率(尤其在青海早晚溫差大、輻照變化大的情況下,效率提升可達15%-30%),是青海離網(wǎng)系統(tǒng)的強烈推薦選擇。
4. 逆變器:
將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換成交流電(通常220V/50Hz),供家用電器使用。
需要根據(jù)負(fù)載的總功率和類型(特別是是否有電機等感性負(fù)載)選擇合適的功率和波形(純正弦波逆變器兼容性最好)。
5. 配電系統(tǒng): 包括直流和交流配電箱、斷路器、保險絲、電表、線纜等,保障系統(tǒng)安全運行和方便管理。
1. 高海拔:
空氣稀薄,紫外線更強,需選擇耐紫外等級高的組件、線纜和外殼材料。
電氣設(shè)備(控制器、逆變器)的散熱效率下降,需選擇寬溫度范圍、散熱設(shè)計優(yōu)良的產(chǎn)品,并考慮通風(fēng)。
可能影響鉛酸蓄電池的電解液性能。
2. 嚴(yán)寒氣候:
電池性能: 低溫會顯著降低電池的可用容量(特別是鉛酸電池)和充放電效率。必須:
選擇耐低溫性能好的電池(如特定型號的鋰電池或低溫鉛酸)。
對蓄電池組進行保溫處理(如置于保溫箱內(nèi)或埋于凍土層以下)。
在系統(tǒng)設(shè)計時加大電池容量冗余,以補償?shù)蜏負(fù)p失。
組件: 光伏組件在低溫下效率通常更高,但需考慮溫差應(yīng)力導(dǎo)致的材料疲勞。支架設(shè)計要考慮凍脹。
3. 風(fēng)沙大:
組件清潔: 沙塵覆蓋會嚴(yán)重降低發(fā)電效率。需要更頻繁的人工清潔或考慮安裝傾角便于自清潔。防塵設(shè)計很重要。
設(shè)備防護: 控制器、逆變器、接線盒等需要有良好的防塵(IP等級高)設(shè)計。線纜連接處需密封。
支架強度: 支架需能承受強風(fēng)荷載,基礎(chǔ)要牢固。
4. 強紫外線輻射:
加速非金屬材料(組件背板、線纜絕緣層、設(shè)備外殼)的老化。必須選用抗UV等級高的材料。
5. 偏遠與運維困難:
系統(tǒng)設(shè)計必須高度可靠,選用質(zhì)量過硬的品牌設(shè)備。
盡量簡化系統(tǒng),減少故障點。
配備必要的遠程監(jiān)控功能,便于及時發(fā)現(xiàn)故障。
考慮當(dāng)?shù)丶夹g(shù)力量,提供清晰的操作維護手冊,并對使用者進行簡單培訓(xùn)(如清潔組件、檢查儀表讀數(shù))。
蓄電池的選擇應(yīng)傾向于免維護或低維護類型(如鋰電池、膠體電池)。
1. 詳細(xì)負(fù)載評估: 精確統(tǒng)計所有用電設(shè)備的功率、每日使用時長、使用規(guī)律。這是確定系統(tǒng)規(guī)模(光伏功率、電池容量)的基礎(chǔ)。
2. 確定“無日照天數(shù)”: 根據(jù)青海當(dāng)?shù)貧庀筚Y料(特別是冬季連續(xù)陰天/雪天情況),確定系統(tǒng)需要維持供電的最長無有效日照天數(shù)(通常設(shè)計為3-7天)。
3. 組件傾角和方位角設(shè)計: 根據(jù)安裝地點的緯度、季節(jié)負(fù)載需求(如冬季負(fù)載重則傾角應(yīng)接近緯度+15°),優(yōu)化全年或特定時段的發(fā)電量。
4. 組件串并聯(lián)設(shè)計: 確保電壓電流在控制器允許的輸入范圍內(nèi)。
5. 蓄電池容量計算: 基于負(fù)載日耗電量、無日照天數(shù)、電池放電深度、系統(tǒng)效率、溫度補償系數(shù)(低溫影響很大)等計算。
6. 控制器和逆變器選型: 匹配組件功率和電壓、負(fù)載功率和類型。
7. 系統(tǒng)保護設(shè)計: 完善的防雷接地、過流保護、過壓/欠壓保護。
8. 專業(yè)的安裝: 支架穩(wěn)固、接線規(guī)范防水、設(shè)備防護到位。在青海惡劣環(huán)境下,安裝質(zhì)量直接影響系統(tǒng)壽命。
青海得天獨厚的太陽能資源為離網(wǎng)光伏發(fā)電提供了理想條件,能有效解決偏遠無電地區(qū)的用電問題。然而,高海拔、嚴(yán)寒、風(fēng)沙等嚴(yán)酷環(huán)境對系統(tǒng)的設(shè)計、設(shè)備選型和安裝維護提出了極高的要求。成功的關(guān)鍵在于:
1. 精準(zhǔn)的負(fù)載評估和系統(tǒng)設(shè)計(充分考慮無日照天數(shù)、低溫影響)。
2. 選用高可靠性、耐候性強的設(shè)備(特別是耐低溫的電池、MPPT控制器、抗UV抗風(fēng)沙組件)。
3. 重視蓄電池的保溫和容量冗余設(shè)計(應(yīng)對嚴(yán)寒)。
4. 強調(diào)系統(tǒng)的防護和易維護性(防沙塵、防紫外線、遠程監(jiān)控)。
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