淺析某廠區(qū)光伏停車棚的設(shè)計

李宗旻

【摘要】太陽能的資源非常豐富，廠區(qū)太陽能光伏發(fā)電便于設(shè)計、實(shí)施，可以充分的利用清潔能源。本文對某廠區(qū)停車棚頂進(jìn)行了并網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電設(shè)計，為工廠廠房屋面的大面積光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計、實(shí)施提供了寶貴的經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】光伏發(fā)電，停車棚，并網(wǎng)，廠區(qū)

1 引言

隨著人類用電需求越來越高，原有的化石能源發(fā)電產(chǎn)生的污染也越來越大，節(jié)能和使用清潔能源變得越來越重要。清潔能源發(fā)電走進(jìn)了我們的日常生活。光伏車棚方便建設(shè)，外形美觀，可充分利用太陽能形成電力供應(yīng)。

將停車棚與光伏發(fā)電技術(shù)相結(jié)合，使停車棚不僅能為車輛遮風(fēng)擋雨，又能利用太陽能進(jìn)行發(fā)電，供電動車充電、停車棚的照明和向電網(wǎng)供電。

本次設(shè)計的并網(wǎng)型光伏車棚發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)及相應(yīng)的配套上網(wǎng)設(shè)施，本次設(shè)計利用停車棚頂部，完全不占用土地。該系統(tǒng)沒有電池儲能裝置，利用逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成交流電后，按并網(wǎng)規(guī)范要求安全并入所在廠區(qū)低壓0.4KV用電系統(tǒng)。光伏系統(tǒng)為自發(fā)自用，余電上網(wǎng)模式。

2 光伏車棚發(fā)電系統(tǒng)介紹

2.1光伏車棚并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)簡介：

光伏車棚并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是將光伏陣列產(chǎn)生的電能不經(jīng)過蓄電池儲能，通過并網(wǎng)逆變器直接反向饋入電網(wǎng)的發(fā)供電系統(tǒng)或直接供給用戶內(nèi)部設(shè)備使用，如圖1所示。

2.2光伏車棚并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)組成：

光伏車棚并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)由光伏組件方陣、太陽能控制器、太陽能逆變器、儀表和計算機(jī)監(jiān)控等電力電子設(shè)備組成。

1）太陽能控制器

對所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，把調(diào)整后的能量送往直流負(fù)載或交流負(fù)載。

2）太陽能逆變器

負(fù)責(zé)把直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供交流負(fù)荷使用。

3）光伏組件方陣

由太陽電池組件按照需求串、并聯(lián)而成，在太陽能的照射下將太陽能轉(zhuǎn)換成電能輸出，它是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心組件。

2.3光伏車棚并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)

光伏車棚并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)直接將電能供給內(nèi)部用戶使用或輸入電網(wǎng)，免除配置蓄電池組，省掉了蓄電池儲能和釋放的過程，可以充分利用光伏方陣所發(fā)的電力從而減小了能量的損耗，并降低了系統(tǒng)的成本。

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)可以對國家公用電網(wǎng)起到調(diào)峰作用。但并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)作為一種分散式發(fā)電系統(tǒng)，對傳統(tǒng)的集中供電系統(tǒng)的電網(wǎng)會產(chǎn)生一些不良的影響，如諧波污染，孤島效應(yīng)等。

3 光伏車棚發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.1 廠區(qū)光伏車棚的位置及建筑平面設(shè)計

本次設(shè)計中光伏車棚的位置位于廠區(qū)的北側(cè)大門入口兩側(cè)，每個汽車停車位按照長為6m，寬為3m設(shè)計，249個車位，如圖2所示。

3.2廠區(qū)光伏車棚的結(jié)構(gòu)設(shè)計

本次設(shè)計中光伏車棚每個汽車的停車位對應(yīng)的電池板頂棚長為6m，寬為3m，高為3.312m，如圖3所示。

4 光伏車棚發(fā)電系統(tǒng)電氣設(shè)計

本次設(shè)計將光伏組件及支架按光伏車棚頂部實(shí)際條件進(jìn)行合理布置，形成車棚頂部光伏陣列，用于太陽能的獲取及光電轉(zhuǎn)換，然后將光伏組件進(jìn)行合理串并聯(lián)后接入?yún)R流箱，，對匯流箱進(jìn)行防雷保護(hù)，根據(jù)并網(wǎng)型光伏逆變器的容量配置分路接入直流配電柜。直流配電柜的出口按額定功率匹配接入并網(wǎng)逆變器，經(jīng)過逆變器將直流電流轉(zhuǎn)換為滿足并入電網(wǎng)要求的交流電流并入電網(wǎng)，如圖4所示。

5 結(jié)束語

本次廠區(qū)光伏停車棚的設(shè)計，為工廠廠房屋頂太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究、設(shè)計積累了經(jīng)驗。但光伏停車棚發(fā)電并網(wǎng)對于工廠配電系統(tǒng)產(chǎn)生的問題，還需要在具體實(shí)施后進(jìn)行深入的研究和分析。太陽能發(fā)電的應(yīng)用前景十分廣闊，分布式太陽能發(fā)電系統(tǒng)將成為太陽能發(fā)電的重要組成部分。

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