大學校園太陽能光伏發電論文范文

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15MW金太陽示范工程的分析

1.1并網光伏系統設計的大致步驟（1）獲得基本數據。（2）現場勘查。（3）選擇合適的并網逆變器。項目選用8臺容量為630kW的并網逆變器，最大功率跟蹤工作電壓范圍為450Vdc～820Vdc，最佳直流工作電壓點在550Vdc～600Vdc左右。（4）確定光伏系統并網方式。（5）確定太陽電池組件的串、并聯數目。項目中太陽能光伏組件串聯的組件數量Ns=550～600/31.2≈18或20（塊），考慮到整體電池方陣的排列，取太陽能電池組件20塊串聯，單臺630K逆變器需要配置太陽能電池組件并聯的最大數量Np=630000/5000=126列，綜合實際所用組件數量，太陽能電池組件并聯的列數取125列。整個太陽能電池方陣設計為125串8并，共計20000塊太陽能電池組件。（6）太陽電池方陣最佳傾角的計算。在項目中，根據數據分析，光伏組件傾角為34°時，傾斜面上所接受的太陽輻射量最大，相應的年發電量也就最多。（7）進行工程現場總體設計，確定仿真布局。（8）確定輔助設備的配置及型號。（9）估算光伏電站的發電量，評估其發電成本、經濟及社會效益[4]。

1.2光伏系統總體設計分析項目主要由太陽能電池組件、直流控制柜、并網逆變器、低壓交流控制柜、監控顯示、電站優化管理等重要部分組成（見圖2）。太陽能電池組件規模為5MWp，選用CNPV-250PB高效多晶硅電池組件。電池組件經過串、并聯方式連接，接入8臺ASP-630K型并網逆變器。太陽能電池組件分布在學院的辦公樓、教學樓以及學生宿舍的屋面上。采用一回10kV線路將分布式光伏接入學校10kV配電室。發電系統數據采集系統主要采集直流側電壓、電流、電網各相電壓、電流、每日發電量、總發電量等，以及氣象數據采集包括輻照度、風速、風向、環境溫度、組件溫度等有關數據。電氣設計方面包括電氣一次設計和電氣二次設計。電氣一次設計包括系統光伏組件的安裝、系統光伏組件排列、方陣接線盒的設計、直流控制柜以及低壓交流控制柜的設置、系統防雷接地設計、線纜選擇設計和系統接入用戶端的設計。電氣二次設計主要是數據的采集顯示以及系統在保證電網質量和安全方面的措施，如圖3所示。

1.3太陽能資源分析我國是世界上太陽能資源最豐富的地區之一，根據日照時數和年輻射總量，可以將我國大致分為五個區域（見表1）。施工校園所在的山東屬于第Ⅲ類地區之列，是太陽能資源較為豐富的地區，山東省的魯中、魯北及膠東半島、魯東南沿海等大部分地區都有較好的太陽資源，十分有利于清潔能源的開發。

1.4節能降耗分析太陽能光伏并網發電電站的生產過程是將當地的太陽能轉變為電能的過程。在整個流程中，不需要消耗其他常規能源，不產生大氣、液體、固體廢棄物等方面的污染物，也不會產生大的噪聲污染。根據相關數據：每節約1度（千瓦時）電，就相應節約了0.326千克標準煤，同時減少污染排放0.072千克灰渣、0.72千克二氧化碳（CO2）、0.007千克二氧化硫（SO2）、0.015千克氮氧化物（NOX），表2為發電節能預測表。可見，建設太陽能光伏并網發電電站可以減少化石資源的消耗，有利于緩解環境保護壓力，實現經濟與環境的協調發展。

2校園建設光伏發電站的意義

選擇在大學校園中建設光伏電站有幾大優點：（1）建設光伏發電站所占據的空間主要是在光伏組件的排放上，使用BAPV方式，光伏組件在校園中教學樓、宿舍等建筑物樓頂來進行鋪設就能達到要求，無需占用更多的地面面積。（2）光伏發電系統以其可靠性高、使用壽命長、不污染環境、能獨立發電又能并網的優點能長時間保障校園的安全供電，緩解校園供電壓力，減少環境污染。（3）在校園中建設光伏系統更能引起社會和高校中關于光伏和新能源利用的學術研究的興趣，促進相關科技的進步。（4）“金太陽示范工程”是我們國家從2009年開始實施的支持國內促進光伏發電產業技術進步和規模化發展，培育戰略性新興產業的政策，校園光伏的建設不僅得到了國家的補助與支持，更促進了我國光伏產業的進一步發展。（5）光伏系統一旦安裝，就能在至少25年內穩定可靠地以固定的價格供電，不存在燃料短缺、運輸緊張等問題，也不會像常規的電廠那樣受到國際市場上燃料價格波動的影響。

3結束語

太陽能光伏發電作為一種完全清潔的能源，政府和實業界若能像重視核能那樣來重視太陽能光伏發電，則完全有希望在不久的將來在中國逐步實現“到處陽光到處電”的美好理想。隨著社會的發展和技術的進步，光伏發電的規模將不斷擴大，成本也會逐步降低，校園建設光伏系統也會越來越多，無疑將會再未來能源消費結構和環保上起到重要的作用。

作者：陳博單位：齊魯工業大學