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光伏工程特点

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光伏工程特点

光伏工程特点范文第1篇

关键词:光伏发电;水土流失;特点;防治对策

中图分类号:S157 文献标识码:A

开发新能源以及可再生资源,是我国经济社会实现可持续发展的重要途径,其也是新常态下,国家能源战略实施的重要要求。本文研究的某一区域属于我国太阳能资源相对丰富的地带。党的十以来,该地区在国家“十三五”能源战略计划发展部署中,率先建设了一批光伏发电项目。经过几年的发展运行,逐渐取得了巨大的经济和社会效益。

1.光伏发电项目相关运行情况

某省所兴建的光伏发电项目,主要由办公区以及发电区和施工生产、生活区、集电线路区和道路区等几大主要运行区域构成。因光伏发电区域装配了箱变、光伏阵列和逆变器等设施。因此,几大区域中光伏发电区所占面积较大。再加上当地季节性降水较多,因此长时间连绵的阴雨,会对地质土壤进行冲刷。尽管在长时间的运行中,该光伏发电站取得了明显的成效,但是因工程项目经过道路建设和光伏发电过程,从而对原地貌的表层土壤以及植被造成了严重破坏,加之光伏发电站发电方阵的架设,改变了地表植被的原始生态环境。因此,导致当地水土流失现象非常严重。

2.光伏发电中水土流失的特点

从当地光伏发电水土流失的具体成因类型来看,主要分为重力侵蚀以及水力侵蚀两种类型。

2.1 光伏发电中水土流失具有多样性

(1)水力侵蚀主要是在光伏发电站建设施工过程中,产生的开挖面以及临时堆放的土方石,因其孔隙度大、结构松散。因此,在防护措施不能及时实施的情况下,雨水就会对地面进行严重冲刷,从而引发水土流失。

(2)重力侵蚀主要是由于当地地势起伏较大,大面积的纵横沟壑,会使地面植被在水流的重力作用下,逐渐遭到侵蚀,从而引发水土流失。

总之,以上两种形式的水土流失,都会使当地的光伏发电站地面结构遭到严重破坏。

2.2 光伏发电中水土流失破坏性严重

除了自然因素的影响与破坏之外,光伏发电站项目施工过程中,人为的项目实施,会导致地表植被遭到严重破坏,从而导致光伏发电站的林草植被覆盖率降低。在此过程中,地表土壤的理化性质以及抗侵蚀能力也会不断下降,从而导致水土流失现象严重。从当地光伏发电中水土流失的实际情况来看,不仅水土流失的形式较多,而且其实际危害性较大。特别是在光伏发电过程中,土石方开挖以及各种施工活动等,都会对原地形、地貌等造成严重的扰动现象,从而改变了当地的地质、地形以及地貌,由此诱发了严重的崩塌以及滑坡等重力侵蚀自然灾害。

2.3 光伏发电中水土流失防治难度大

在当地的光伏发电站运行过程中,水土流失还具有点、线以及面共存在的特点。特别是在光伏发电站的方阵支架基础开挖以及回填扰动方面,点状侵蚀相对集中,从而使地表植被严重遭到破坏。尽管该光伏发电站的每一个支架基础施工环节,破坏植被的实际面积不大,但是累计相加的光伏发电站基础方阵支架基础开挖部分的结构破坏力就会很大,从而增大了植被的恢复难度。尤其是在光伏发电站的回填与道路开挖环节,线状侵蚀会使地表径流的方向发生改变,而新形成的结构边坡,容易导致土体下滑以及路基塌陷,从而使整个工程地质结构的支护难度增大。

3.光伏发电中水土流失的防治对策

3.1 事前防范对策

(1)加强场地平整施工控制

在前期安装施工阶段,要事先进行放坡整地处理,防止后期光伏发电工程在运行时,地表结构遭到剧烈扰动。因此,在工程项目选址时,尽量选择山区丘陵地区,而且要保证光伏板的倾角在35°以下。在山区进行工程项目设计时,要选择坡度角在35°以下的区域进行施工建设,顺坡就势布设相关的光伏设备,从而防止地表扰动,同时便于后期工程设备的运行维护。

(2)严格控制光伏支架基础施工和光伏板安装施工

光伏支架分为钻孔灌注桩基础以及条形基础和螺旋钢桩基础三种类型。因条形基础安装形式对地面的扰动较大。因此,在安装施工时,要尽量选择钻孔灌注桩基础施工,通过打桩机进行打孔操作,使孔深和直径分别控制在0.6m~1.2m以及0.15m左右,然后将锚固材料加注于钻孔内,再采用二次灌浆技术进行结构固定。而采用螺旋钢桩基础进行施工作业时,应通过手提电钻进行钻孔作业,然后采用地螺栓,对光伏发电站的支架进行科学固定。因以上这两种基础施工作业方式对地表的扰动力较小,而且不会在施工作业中大量开挖地表以及回填作业,从而基本不会产生弃土方,因此能够有效防止水土流失现象发生。

(3)道路施工过程管控

在对光伏发电站的施工道路进行施工时,通常按照工程项目实施需要以及运输检修机械的具体特点,科学确定道路具体结构形式,因此一般采用泥结碎石路面进行道路修筑。在丘陵地区修筑道路时,需沿着地势的等高线进行修建,从而减少道路施工过程中的挖方量。

(4)相关构筑物和设备的安装控制

光伏发电站的相关构筑物,主要包括逆变器室以及办公区等相关基础设施。因此,在作业之前,首先需要对工程场地进行平整处理,然后注意对施工场地地表中的表土资源进行合理保护。在对工程场地进行平整处理时,尽量要在原场地中进行移挖和作填,从而尽可能减少作业过程中的挖土量。在基础施工过程中,要以机械施工为主,光伏电站设备的安装以及基建施工,需要严格按照流水线作业方式进行操作,从而减少施工过程中地表的扰动量。必要时,可以在施工场地周围增设防护设备以及防护支架,从而防止地表土方在风力作用下遭受侵蚀。

(5)科学清洗光伏板

光伏发电板中沉积杂物后,会对发电效率产生影响。因此,通常需采用湿抹布进行人工擦拭以及采用冲水方式进行清洗。从水土保持方面来讲,采用人工擦拭方式能够节省水力,而且不容易对地表土层造成冲蚀。

3.2 事中防治对策

(1)表土资源保护措施

在土层较为薄弱的地区,要重点加强植被种植保护,特别是道路以及构筑物和相关基建工程施工时,尽可能剥离地表土,然后土壤要集中存放。为了保持水土,要对剥离的地表土进行洒水,当全部施工工序结束之后,再对施工场地进行植被恢复平整处理。

(2)工程场地边坡防护和排水措施

由于该地光伏发电站工程场地高低不平,因此为了更好地排水,需在工程场地的相关部位设置科学的排水沟,或者通过截水沟引导洪水,以此防止其对工程场地地表植被严重冲刷,从而造成水土流失现象。由于当地水文资料10年一遇24h最大降雨强度为140mm,因此经过科学分析,本光伏发电工程地表排水沟具体按照表1参数进行布设。

(3)光伏板下缘地表植被土壤保护措施

为了避免雨水对地表造成冲刷,需在光伏板的下缘地表中铺设碎石。同时,也可将雨水收集槽悬挂于光伏板下缘,通过将光伏板中的雨水集中收集,然后再将其集中排放至指定位置。

3.3 事后防治对策

全部施工任务结束后,要对地表生态植被进行恢复,尽量选择耐寒以及抗寒、抗风蚀的乡土树种,可种草或采用乔灌草相结合的方式,全面恢复光伏发电站地表已被严重破坏的生态植被。在此过程中,应建立以工程措施、生物措施、临时措施相结合的防治体系,严格对光伏发电工程场地建设期的扰动面积进行控制,重点加强水土保持和监测管理;科学对光伏发电场各功能分区进行合理布局。

结语

总之,光伏发电是一种高效、节能、环保的新型发电形式。在新环境保护法的推动下,我国能源结构得到了优化,新技术、新手段及新方法逐渐被应用到发电过程中。但是,因当地地质环境条件较差,而且植被覆盖稀少,再加上光伏发电项目实际占地面积较大。所以,导致水土流失现象非常严重。对此,本文重点结合了具体的光伏发电项目,对当地水土流失的特点和相关防范对策进行了探讨,以期提高综合发电效益,改善生态环境。

参考文献

[1]周英,田园,王勇.云南省太阳能光伏发电项目水土流失特点和防治对策[J].中国水土保持,2013,374(5):34-35.

光伏工程特点范文第2篇

【关键词】 光伏发电 用户侧并网 低压并网 无逆流 逆功率保护

0 引言

随着传统能源的日益枯竭,寻找新能源替代的问题变得越来越迫切,太阳能作为一种可再生的清洁能源,并可持续利用,光伏发电受到了大力支持。本文主要论述光伏电站用户侧低压并网(400V),自发自用,不考虑向公共电网输送电能,讨论无逆流并网方式下的并网接入设计与无逆流控制策略。

本文依托某4MW屋面光伏电站,研讨无逆流并网接入的工程实现方法,通过方案比选,选择合理的逆功率控制工程方案及控制策略。最后通过工程实例验证结果。

1 概况

1.1 目前国内光伏发电主要形式

1)大型地面并网光伏电站。本类项目多位于光照资源好的西部荒漠地区,所发电量全部上网,多采用上网电价补贴形式。

2)屋面光伏并网电站(BAPV或BIPV)。本类项目多位于城市、开发园区等负荷密集区,根据所发电量并网情况分以下几种:A)所发电量全部上网,采用电价补贴或每瓦造价补贴。B)自发自用,富裕电量上网,多采用每瓦补贴,富裕电量采用火电脱硫电价上网。C)自发自用(无逆流并网);多采用每瓦补贴。

1.2 屋面光伏电站用户侧无逆流并网要求:

本文主要讨论屋面光伏电站用户侧无逆流并网。屋面光伏电站多为用户侧并网,多采用0.4KV或10KV并入企业内部电网,自发自用,不向公共电网输送电能。

目前关于光伏并网电站接入电网相关规范、标准主要为以下几个标准:《GB/T19939-2005光伏系统并网技术要求》、《Q/GDW617-2011光伏电站接入电网技术规定》、《GB/Z19964-2005光伏发电站接入电力系统技术规定》。

《GB/T19939-2005光伏系统并网技术要求》第6.8条:系统在不可逆流的并网方式下工作,当检测到供电变压器次级处的逆流为逆变器额定输出的5%时,逆向功率保护应在0.5~2s内将光伏系统与电网断开。

《Q/GDW617-2011光伏电站接入电网技术规定》第8.3条:当光伏电站为不可逆并网方式时,应配置逆向功率保护设备,当检测到逆向电流超过额定输出电流5%时,光伏电站应在0.5S~2S内停止向电网线路送电。

2 逆功率控制方案的选择与分析

2.1 某4MW光伏项目情况:

某工程屋面安装4MW光伏并网发电系统,采用用户侧并网方式,自发自用。光伏电站以8回400V线路接入B、C、D厂房的变电所400V侧。采用无逆流的并网方式,光伏电能就地消耗,并在B、C、D厂房变电所400V侧设置逆功率保护装置。

2.2 几种无逆流并网接入方案

方案一:逆功率继电器控制方案

特点:系统逆功率时,立即断开光伏回路与电网的连接。控制简单,成本低,但系统逆功率可能性大时,系统动作频繁,光伏发电电量不能有效利用。

方案二:逆功率控制器(脉冲降功率)

特点:采用成熟的微机保护控制器(逆功率控制器),逆功率时输出脉冲信号,逆变器接受一次脉冲降低一定功率输出,直到不逆送功率为止。控制策略可以通过编程实现,可以实现多种控制策略。

光伏工程特点范文第3篇

关键词:并网光伏发电工程;低碳综合效益;研究

中图分类号:F426 文献标识码:A

0. 引言

当前,减少排放,抵制雾霾已经成为我国治理环境严重污染的行动目标,从我国二氧化碳的排放结构上来看,中国的电力行业不仅排放量相当大,并且增长速度快,其所占的比例也呈现出逐年上升的趋势,所以,我国电力行业的低碳型发展必须要成为中国进行节能减排的主要力量,其在面临着重大的节能减排任务时,还具有明显的节能减排的巨大空间。因此,怎样在保证我国电力行业持续稳定发展的同时实现节能减排的环保目标是目前中国电力行业将要面临的重大课题。

1. 关于低碳

1.1 低碳的优点与缺点

低碳也有其两面性,单从其节能减排的方面来讲,它可以有效地控制二氧化碳的排放量,有利于对自然环境的保护。在并网光伏发电工程中,实现低碳可以使得传统常规的能源发电被光伏发电所取代,有助于大大减少碳的排放量。从经济学角度来讲,低碳有利于推动社会经济的快速发展,在并网光伏发电工程中,光伏发电的网上销售能够获取很大的经济收入,从而促进我国电力行业的经济效益,这些都属于低碳的优点,也就是其积极的因素。但是,低碳也有其消极的一面,因为在低碳的实现过程中,有时反而会增加碳的排放量,比如在光伏发电系统的原材料生产制造、交通运输以及安装调试的过程之中由于消耗了大量的能量,于是间接地会产生碳排放,造成对环境的污染,另外,从经济发展的角度来看,利用光伏发电的前期经济投入会比较大,所以,这些就算是实现低碳过程中所产生的消极影响,也就是其缺点。

1.2 低碳的正负效应及其综合效益

低碳的积极因素可以产生低碳的正面效应,也就是减少对碳的排放量,同样的,低碳的消极因素所产生的负面效应,也就是对碳的排放。在利用光伏进行发电的系统之中,所有的低碳正负效应的代数之和,也就是所谓的光伏发电的低碳化效应,这种低碳化效应是通过对碳的交易来获取经济收益的,即并网光伏发电工程的低碳效益。而在经济发展方面的积极因素所产生的经济正面效益以及其消极因素造成的经济发展的负面效益,在并网光伏发电的工程系统之中,所有的经济方面的正负效益的代数之和,也就是所谓的利用并网光伏发电所带来的经济收益。同时,并网光伏发电的低碳型效益和经济型效益的总和,就是通过并网光伏发电所产生的低碳化综合效益。

2. 探析并网光伏发电工程的低碳综合效益所带来的影响

2.1 并网光伏发电的收益对低碳化综合效益的作用与价值

并网光伏发电相当于在发电侧节约了传统常规火电机组的一部分能源的消耗,也就是减少了把化石燃料作为主要燃料的电力能源基地中二氧化碳的排放,另外,利用光伏发电还可以在网上进行销售,这样可以带来一笔不小的经济收益,从这里可以看出,并网光伏发电对于二氧化碳的减排以及经济效益的价值都起到了积极方面的影响,也就是说并网光伏发电所带来的所有收益都属于低碳化经济发展的积极因素。同时,二氧化碳的减排量与经济效益的多少和并网光伏发电量的大小有着紧密的关系。通常在一定的范围之内,并网光伏发电量越大,那么其低碳以经济效益也就越明显,低碳化综合效益也就随之更加突出。

2.2 利用并网光伏发电所产生的成本对低碳综合效益的不良影响

并网光伏发电工程的成本可以分为低碳方面的成本与经济方面的成本,两者都包含初始成本以及年运行维护成本两个组成部分。虽然并网光伏发电能够生产出绿色电能,可是其光伏发电产业本身就是一个高耗能的电力产业,并网光伏发电系统各个部件所需要的原材料在其开采、冶炼以及加工、生产、制造等这些环节当中都会消耗掉大量的电能,并且这些在二氧化碳的排放链条当中都需要分担一定量对碳排放的任务。并且,因为并网光伏发电系统设备的自身特殊性特征,在其运行与维护的过程之中,同样也需要分担出一部分二氧化碳的排放,在这个角度来说,并网光伏发电的成本因素是一个低碳化发展的弊端。在经济发展的角度来看,并网光伏发电之前,必须要投入前期所需的大量资金支持,另外,其运行过程中的维护成本也是不可忽视的一大问题,这也就说明了,并网光伏发电的成本因素同样也属于经济发展方面的一个弊端。

2.3 发电系统网络的损坏改善效益对并网光伏发电的低碳化综合效益的意义

通常情况来讲,从集中的发电厂距离负荷中心区之间的路程相对会比较远,这就使得电能在传输的过程之中损耗会比较大,但是并网光伏发电系统一般都是安装在负荷中心区的附近或者周围,这样能够减少一些电能在远距离传输中的损耗,所以,从电能传输的角度来说,并网光伏发电可以有效地实现直接形式的节能减排。另外,并网光伏发电系统会接入到电网中,尤其是接入进配电网中,来改善其系统的整体潮流分布情况,从而达到改善整体系统损耗水平的效果,并最终实现既节能又减排。通过实践证明,一般情况下,并网光伏发电都会有力地促进其系统网络损坏水平的改善,从而降低其造成的损耗,这就相当于是节约了一回发电侧的能源使用,减少了对二氧化碳的排放量,可是,在一定的负荷水平之下或者在一定的光伏的渗透率的条件之下,并网光伏发电也会增加对于系统网络的损耗。

2.4 光伏发电系统的备用容量成本对低碳化综合效益的影响

并网光伏发电具备随机与间歇的特性,为了确保并网光伏发电系统以及整个电网系统的安全稳定运行,系统自身必须要维持一定的以防万一的备用容量,来应对紧急突发事件和故障的现象出现,比如因为一些天气方面的因素,并网光伏发电系统的有功出力就会突然之间减少,这是用其备用容量将其所需要的光伏出力与符合之间功率的缺口进行填补,就可以继续保持其整体系统的稳定运行。显而易见,这种备用容量需要消耗掉一定的低碳经济的成本,所以,它属于一把双刃剑。

3. 并网光伏发电系统的接入方式

按照并网光伏发电工程的运营模式、接入的电压等级一级接入点的位置就可以来确定其系统的设计方案,一般会有以下两种接入方式:第一,接入公共电网,这种接入方式适用在统购统销的运营模式之下的并网光伏发电工程,其公共的连接点属于公共电网的配电箱或者线路,而公共电网配电室与箱变低压母线,使得并网点与产权的分界点处于同一点。这种接入方式计量比较简单,而且维护、调度以及管理方面比较方便。第二,接入用户电网,这种接入方式适用于合同能源的管理模式之下以及自发自用的模式之中,它的接入点是用户的配电箱或者线路,而用户配电室与箱变低压母线,使得并网点与产权的分界点不处在同一个点上,这种接入方式需要将每栋楼的屋顶光伏电源作为一个单位,在进入到楼内低压用户的配电箱之后,再将每栋楼内的配电箱的低压入口处作为一个并网点,并通过低压的线路接入到周围区域范围之内的公共电网中。

结语

如今,在电力行业的减排之路上,对于新能源的开发与利用起到了关键性作用,尤其是光伏发电,它有着资源丰富、清洁以及可再生等天然优势,在低碳化方面具备强大的潜力。与此同时,我国的光伏产业也在飞速的发展中,在这个大背景与前提下,对于并网光伏发电工程的碳减排效益以及经济效益的重新分析与研究,对于我们实现低碳化的综合效益有着极其重要的现实价值和指导建议。

基于我国对于节能减排以及低碳电力方面的发展要求,本文探究了并网光伏发电工程的低碳化综合效益。利用全寿命周期的低碳化效益的相关理念,从并网光伏发电的收益、成本以及系统网损的改善效益、备用容量成本等方面进行了分析与研究,探索了并网光伏发电工程的二氧化碳排放量以及其减排的特点和其所形成的低碳经济效益,并且还提出了关于低碳的两面性,其积极与消极方面的因素以及正负面的效应概念,把低碳化的综合效益划分为并网光伏发电的成本、获益、系统网损改善效益以及备用容量的成本这4个环节,这些对于中国的低碳经济的发展有着重要的现实与指导意义,有利于促进可持续社会的不断发展。

参考文献

[1]罗凤章,米肇丰,王成山.并网光伏发电工程的低碳综合效益分析模型[J].电力系统自动化,2014(17):23-24.

[2]苏剑,周莉梅,李蕊.分布式光伏发电并网的成本/效益分析[J].中国电机工程学报,2013(34):86-88.

[3]艾欣,韩晓男,孙英云.大型光伏电站并网特性及其低碳运行与控制技术[J].电网技术,2013(1):92-93.

[4]米肇丰.基于全寿命周期的并网光伏发电与风力发电低碳综合效益评估[J].电力系统及其自动化,天津大学,2014.

光伏工程特点范文第4篇

【关键词】太阳能构件;适配性;调研

1.太阳能电池板与建筑屋顶适配性设计的特点

太阳能电池板是由太阳能电池组件组合而成的。太阳能电池板在建筑屋顶设计一体化的应用上比太阳能集热器优势更大。

首先,太阳能电池板重量轻、厚度薄、建材化的太阳能电池板对屋顶的荷载小。因此,在屋顶上预先预埋支架便能有效的将太阳能电池板成功的安装。

其次,太阳能电池板是由很多个片状形式的太阳能电池组件组合而成,其在工程项目应用中可以根据实际需求灵活定制。

最后,太阳能电池片根据制作材料不同,其力学性能、电学性能和颜色均有变化。比如多晶硅太阳能电池片多个组合而成的太阳能电池板表现出来的颜色为绿色、蓝色、金色和红色等多种颜色,可根据建筑各自的性质适当选择,以丰富屋面的色彩,本试点工程选择蓝色太阳能电池板。

2.太阳能电池板与建筑屋顶适配性设计的形式

理想的太阳能光伏屋顶系统首先必须具有防风避雨以及审美的功能,这表明它应具有以下基本要求:

第一,能较容易与其它建筑屋结构设计合成一体,保证建筑自身必须的防水,与普通瓦的成本接近并同样具有持久性能。

第二,太阳能光伏系统与普通建筑屋顶安装做法相同或接近,同时必须符合建筑标准规范。

第三,理想的太阳能光伏系统可以由传统的建筑屋面安装工完成。

第四,太阳能光伏系统线路连接必须符合相关规范,避免由于电线、接线盒以及安全性不同而导致的系统复杂化。

第五,太阳能光伏系统留有简便的维修空间。

太阳能电池板与住宅屋顶设计一体化的形式主要体现在以下几方面:

第一,在坡屋顶建筑的屋面结构上附加太阳能电池板的支架,保证其与屋面之间保持一定的架空层,架空层不小于100mm,这样有利于太阳能电池板背面的降温和通风。合理选择太阳能电池板的形式、功率和颜色,在坡屋顶协调布置,使建筑整体具有美观性。

第二,太阳能电池板安装于整个坡屋面的南向、西向和东向坡面,其节省和替代了普通瓦的安装,每组太阳能电池板之间用铝合金框与屋面结构固定,太阳能电池板之间用黑色塑料密封,起防水作用,保证该屋顶太阳能光伏系统有25年的寿命。

第三,建材化屋面太阳能光伏瓦,其外观形状、安装形式与普通屋面瓦相似。例如:Star Unity AG生产的阳光瓦(Sunny Tile),瓦片长440mm,宽260mm,厚35mm。1m2的屋面需要13块阳光瓦,每块重量约为1kg。

3.吉林省长春市朝阳区52.25kW太阳能光伏发电项目调研

笔者在论文创作期间对吉林省长春市当地的太阳能光伏发电项目做了调研,该项目位于长春市朝阳区修正路与震宇街交汇南200米,地理位置为北纬43.825°,东经125.295°,项目设计单位是中电电气光伏电站事业部,该光伏发电项目的发电系统采用用户侧并网发电系统技术方案,该项目的总装机容量52.25kW太阳能光伏发电项目,太阳能电池板顺支架平面安装。光伏发电站的优点是无污染、建设周期短、维护简单、能源质量高、稳定性好、使用寿命长和不受太阳能资源分布地域性的限制。

通过国际通用卫星数据库得到以下气象信息,该项目采用的太阳能电池板的规格是1640mm*990mm*40mm,最大额定功率P为250W,选用了阳极氧化的抗腐蚀的铝合金材质边框作为刚性支撑,倾角为30°,每块太阳能电池板由60个规格为156mm*156mm的太阳能电池片组成,把电流和电压都很小的单片太阳能电池片经过串联获得高电压,再经过并联获得高电流,把它们封装在一个铝合金边框上,上面依次安装光伏钢化玻璃,封装EVA,太阳能电池片背面的背板、充入氮气、密封,整体称为太阳能电池组件,俗称太阳能电池板,接着通过二极管(防止电流回输)输出,当太阳能电池板局部产生热斑现象的时候,二极管将工作,让主电流不再从有热斑的太阳能电池片上通过,从而限制太阳能电池板发热和性能损失,再通过逆变器将光伏产品在光照情况下产生的直流电能转变为日常能使用的交流电,将交流电储存在光伏配电柜里,供日常使用或卖到公用电网。该项目屋顶总计有200块太阳能电池板,板与板间隔20mm,经板底接线盒串连共同发电,其中单晶硅太阳能电池板共计90块,每块单晶硅太阳能电池板功率为275W,型号为275W-60M,多晶硅太阳能电池板共计110块,每块多晶硅太阳能电池板功率为250W,型号为250W-60P,经技术人员计算,其日平均发电量1kWh,即1度电,国家补助为0.14元/kWh,并网卖电价格为0.88元/kWh,按市场价格每4元/瓦的价格,太阳能电池板的价格约为1000元/块,太阳能电池板标准条件发电为25℃,可承受的最低温度为零下50℃,屋顶每天的总发电量最大为350kWh,年平均每天的总发电量为200kWh。

4.结语

综合长春海外学人创业园住宅试点工程的地理位置,建筑设计状况等因素,笔者采用嵌入式瓦屋面光伏电池与坡屋面的结合应用方案,屋面多晶硅太阳能电池板发电,为住户日常所需的电视、电灯、空调等供给电力,多余的电用太阳能蓄电池储存,或者余电上网,到公共电网卖掉,与建筑一体化的太阳能热水方面,住宅采用集中集电,分户供水的综合系统,综合住户的电热水器,因为考虑到电热水器储热水水量有局限性,为保证住户突然的热水需求以及维修管理简单方便,因此在住宅屋顶为每为住户设置独立的储热水箱,综合试点工程分析了工程最佳适配的太阳能建筑一体化系统,同时调研了长春当地屋顶安装的太阳能工程,获得了长春地区多晶硅太阳能电池板的具体发电数据,经济效益,为当地太阳能建筑设计提供数据参考。

参考文献:

[1]邓晓敏,沈辉.屋顶计划催生光伏瓦.太阳能,2005年.第六期:24-25.

[2]Maria Cristina Munari Probst, Christian Roecker. Towards an improved architectural quality of building integrated solar thermal systems(BIST). Solar Energy, 2007(81): 1104-1116.

[3]王颖,王智宇.严寒地区居住类建筑节能75%的关键技术研究[J].长春工程学院学报(自然科学版),2015,02:65-67+108.

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光伏工程特点范文第5篇

关键词:新能源;工程机械;节能减排

1新能源工程机械概述

1.1新能源设备应用现状

新能源工程机械设备种类繁多,天然气机械、电驱动机械及混合动力机械等是我国新能源机械设备发展的代表。目前,我国新能源工程机械研究的技术理念逐步形成,部分新能源工程机械设备已经实现了产业化发展,三一、柳工、山河智能及中联等国内大型的工程机械企业均已推出了自己的新能源工程机械设备。较国家发达国家而言,我国新能源工程机械发展起步较晚,新能源机械的发展受到多方面因素的影响,在发展过程中,新能源行业普遍缺乏统一的制度化标准。国家应积极组织人员制定新能源工程机械生产的质量控制及关键技术标准,通过制度规范的方式促进新能源工程机械的发展[1]。当前,工业企业生产中,传统能源的应用出现了一系列问题,能源消耗及环境污染问题日益严重。随着节能减排及可持续发展理念逐渐深入人心,我国工业企业在新能源工程机械设备方面的研究不断推进,新能源工程机械立足于社会对清洁能源的需求,进行机械设备结构及性能的优化,有效地践行了绿色、节能的发展理念。

1.2制约新能源工程机械发展的因素

电驱动工程机械设备具有零污染、不耗油、噪声污染小的特点,但蓄电池容量较小,造成电动机整体功率存在局限性。蓄电池无法维持机械设备的长时间作业,电驱动机械设备在实际应用中给企业作业带来不便,因此,电驱动设备的应用会受到工作场地的制约,其在电源场所中才能正常作业。新能源工程机械设备的推广是一个漫长的过程,传统能源在长期的发展中形成了数量众多的能源补给站,但新能源的补给站相对较少。因此,新能源工程机械设备在应用过程中存在能源补给困难造成的设备无法正常运转问题,天然气设备加气方式局限于槽车与加气站。我国天然气配套设施不够完善,造成天然气保存方面的难题,天然气对存储环境的要求较高,由于气瓶无法保证隔热,遇到周围环境的温度升高时,瓶内的天然气会逐渐气化升压[2]。当压力值达到极限时就会出现天然气泄漏的问题,造成资源浪费,给设备使用企业带来安全隐患。

2新能源工程机械的特点

2.1新能源工程机械的多样性

我国机械设备的种类繁多,不同建设区域的具体工况及地理环境等存在明显的差异,工程建设人员为满足建设项目的需求,必须采用合适的机械设备开展作业,技术人员依据工程需要设计出了不同的机械设备。现代新能源机械设备具有多样性的特征,我国工程机械制造企业积极进行技术研发,生产出各种各样的现代化机械设备,新能源机械设备的研发队伍不断发展壮大。2.1.1太阳能光伏发电的应用世界能源危机的到来,推动了现代可再生能源产业的发展,气候变化及环境污染问题带来了世界能源格局的变化。可再生能源具有储量大、污染小的优势,水能、太阳能、地热能、潮汐能、风能及生物质能都是可再生能源。可再生能源应用于工程机械中,是实现现代产业优化升级、促进经济发展的关键环节。太阳能是一种很清洁能源,避免了传统化石能源使用中造成的环境污染问题,利用太阳能发电,提高了资源利用率。光伏装机容量的推广与应用,促进了我国政府光伏政策的完善,我国光伏电装机容量呈现出不断增长的态势,光伏设备的使用是现代新能源工程机械设备应用的典型代表[3]。在政府政策支持及技术进步的推动下,我国光伏产业进入了新的发展阶段,产业链不断完善,光伏电池材料及相关组件的质量得到明显提高。建设光伏及滩涂光伏是两种主要的光伏电机装置,滩涂光伏在集中开发模式下与风电项目结合实现了分光互补发电。在电力企业并网光伏发电系统中,依据系统的结构及功能,人们将其分为可调试与不可调试两种。不可调试系统中未设置蓄电池组,系统集成度高,结构相对简单,系统的安装及调试环节简便,其工作原理为通过对系统中逆变器的控制,将光伏电池产生的直流电转换为交流电并将其输入公共电网,应维修或者公共电网故障而需要停止供电时,系统会自动停止供电,光伏供电机械设备降低了企业的运维成本。含大型光伏电站的电力系统中,调度中心依据有功需求调整光伏电站的出力状态,并网逆变器及光伏电站系统的无功补偿装置间相互协调,保证了电网的安全运行,提高了电力企业的经济效益。2.1.2LNG工程机械的应用工业生产中普遍使用天然气作为燃料,液化天然气(LNG)及压缩天然气(CNG)是工业企业中普遍应用的两种天然气。LNG采用压缩、冷凝的手段,在低温状态下液化后进入工业生产。CNG通过天然气加压的方式,将其以气态的方式存储在容器中,其与管道天然气的成分相同。新能源工程机械的应用中,通常以1:3的比例配置CNG与LNG,保障发动机高效运转,实现了节约能源的目标。新能源研究中,我国的自主品牌机械研究取得了重要的成就。例如,我国研发出了LNG装载机,与传统的柴油机相比,其使用过程中排放的污染物较少,造成的能源消耗也较小,是现代工业企业节能减排的典范。2.1.3双动力工程机械的应用与传统单一动力的机械不同,新能源双动力工程机械中配置有两个动力机,其使用的能源也不同,一台以柴油供能的方式运作,一台利用交流电实现供能,很好地适应了工作环境的要求。国外创造了一种双动力的移动筛分机,利用柴油发动将机械设备移至施工现场,有效地节约了能源,满足了人们工作的需要。山重建机制造的GC58DP-8双动力挖掘机采用上述原理,利用220V及380V电网工作,有效地节省了电源,降低了作业噪音,设备运行中对人力、资金的要求较低,在远离电源设备的作业中被广泛应用。2.1.车田技术的进步电力平衡发展中,风电具有重要的地位。在风电场中,通过安装许多风力机组并网发电的方式建立起来的风车田,是现代工业供电的典型模式。风车田装机采用技术先进的中型机组,配合发电机并网的风力发电机组进行发电,其单机容量较大,设备性能可靠,实现了风电资源的开发利用。我国风力发电机组的数量持续增加,总装机容量也不断增加。随着技术的进步及政府政策的支持,风车田建设在工业化发电中发挥着重要的作用,避免了化石燃料造成的资源浪费及环境污染问题。风能作为一种可再生能源而被广泛应用,我国风车田建设是现代经济社会可持续发展的重要措施。

2.2新能源工程机械的低碳环保性

工业企业为我国经济的发展做出了重大的贡献,但在工业化发展过程中,企业的生产、制造环节造成了严重的资源浪费及环境污染问题。机械设备制造环节产生的二氧化碳、二氧化硫及粉尘、微粒等造成严重的空气污染,电力企业技术的落后造成机械生产环节严重的资源浪费,传统变电站运行下,落后的电缆技术等造成了电能输送环节的电力浪费。电力企业的风力发电系统,有效地节约了煤炭资源,减少了煤炭燃烧过程中产生的有毒气体排放,降低了能源的消耗。汽车行业使用的天然气发动机,较传统的柴油机设备而言,减少了20%的二氧化碳排放量,而二氧化硫的排放减少了70%。现代电驱动机械采用电源设备或者蓄电池提供动力,实现了零排放,有效地减少了噪声污染。与传统的内燃机机械相比,混合动力机械节约了20%的燃油,使用过程中的污染物排放量也明显减少。

3新能源工程机械设备的应用前景

随着技术的不断进步,新能源工程机械的种类不断增多,在长期的发展研究中,设计人员依据不同工作场景及环境的需要,设计出了满足工业企业发展的多种工程机械设备,传统发动机驱动下的工程机械设备逐渐被大功率马达的电驱动工程机械设备所代替。例如,典型的JCM921D(电动)挖掘机采用电网提供的电能作为动力源,代替传统的柴油机,向外输出功率,电动工程机械设备节能效果好,运作过程中产生的噪声污染较小[4],实现了零排放,该机械在隧道、港口及城市建设的电源场所被广泛应用。电力企业常会出现外接电源供用不够的情况,双动力工程机械的应用有效解决了这个问题。随着天然气机械的普及应用,加气站的设立密度发生了变化,在我国市区或郊区的拌合站,周围存在较多的天然气站。天然气设备在节能减排方面具有独特的优势,天然气作为主要的新型能源在机械工程中被广泛应用。例如,人们已经开始采用天然气机械进行作业,如天然气装载车、天然气搅拌车及天然气泵车等。但是,在偏远地域,由于加气设备、运输条件及加气站数量等多方面因素的影响,天然气机械无法推广应用。我国在新能源工程机械研究中取得了一定的成果,随着技术的不断进步及社会的发展,政府在发展新能源工程机械方面制定了相关政策,未来企业在新能源机械的应用与开发方面将加大资金投入。我国应借鉴发达国家新能源工程机械的技术与经验,建立完善的新能源机械产业链,实现关键零部件的自主生产。政府应制定更多的激励政策,促使现代企业积极应用新能源工程机械,将节能减排作为企业发展的重要目标。

4结语

随着技术的进步及传统能源设备应用下环境问题的不断恶化,新能源工程机械设备的研究与应用进入新的发展阶段。现代新能源工程机械设备具有多样化的特征,其结构及性能不断优化,有助于现代工业企业节能减排目标的实现,新能源工程机械的应用与推广是促进人类社会可持续发展的重要途径。

参考文献

1章崇任.新能源工程机械特点分析[J].建筑机械,2009,(15):90-92.

2苏兆杰,唐向阳,王保森.浅谈几种新能源工程机械特点及发展[J].建设机械技术与管理,2014,(3):65-67.

3侯林帅.新能源工程机械特点研究[J].中国设备工程,2017,(3):133-134.

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