光伏工程特點范例6篇

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光伏工程特點

光伏工程特點范文1

【關鍵詞】電子信息工程;光伏電場;實踐應用

光伏發電是當前較為前沿和具有廣闊發展前景的新型發電方式,其因為自身的綠色、無污染及可再生等特點受到社會各界的廣泛關注。由于我國疆域遼闊,緯度跨越較大,光照資源極其豐富,所以在我國研究光伏發電相關問題具有十分重要的現實意義。據專家估計,到十三五結束時,我國的光伏發電將會占到全國總電力裝機的6%左右,大量的光伏電場將會相繼建成并且投入使用。在光伏電場中,電子信息工程技術也發揮著至關重要的作用,成為影響光伏發電技術不斷向前進步的重要因素之一,研究電子信息工程技術在光伏電場中的應用不僅僅能夠促進光伏發電技術的發展,對于電子信息工程技術本身也具有重要意義。

1相關概念綜述

光伏發電中的“光伏”,實際上指的是光生伏特效應,即我們常說的光伏效應,它指的是半導體在受到光照射時能夠產生電動勢的現象。當前最為廣泛的應用就是制作各種光電池等等,進一步發展為光伏發電。光伏發電中的光主要指的是太陽光,光伏發電指的就是利用光生伏特效應基本原理,利用特制的太陽能電池,將太陽光能直接轉化為電能的全部過程。由于太陽光是一種非常綠色環保,不會產生污染并且從某種程度上來說是取之不盡、用之不竭的能源,所以當前光伏發電已經成為受到廣泛關注的一種新型能源利用方式。電子信息工程則是依托于計算機技術發展的一門應用學科,它只要研究的對象是電子信息的處理和控制等等?;陔娮有畔I在當前已經成為全國五大支柱產業之一,電子信息工程專業在當前也成為非常熱門的學科和專業。而光伏電場中的電子信息工程技術應用在當前仍然局限在電子信息工程技術專業本身的特點和范疇內,其主要發揮的作用仍然是信息的獲取和處理。

2電子信息工程技術在光伏電場中應用的重要意義

電子信息工程技術在光伏電場中得以廣泛應用,對于光伏發電的發展具有十分重要的現實意義,主要表現在以下兩個方面:首先,它能夠在獲取數據、處理數據方面更加精確,為光伏電場作業提供更加準確的數據依據。要知道,光伏發電中基本上都是電子元器而很少有機械原件,相較起來更容易發生各種故障,需要做好更為精準的監控和控制。并且在光伏電場中,各項傳感器測量的參數需要非常精確,參數的細微差別將會對整個發電系統的監控和處理都產生巨大的影響。其次,它大大解放了人力和物力資源,能夠以充足的資源投入到更多的方面去確保光伏發電系統的正常運行。在計算機沒有廣泛應用之前,發電站的數據監測和處理只能夠依靠人力,不僅給工作人員帶來了巨大的工作壓力,也容易出現各種細微的謬誤。電子信息工程技術作為一項在當前非常成熟的技術,無論是數據監測還是數據采集又或者是數據統計都非??旖莺途_,解放了大量的人力物力。

3電子信息工程技術在光伏電場中應用的實際應用

電子信息工程技術在光伏電場中的實際應用主要表現在四個方面,分別是數據測量、數據采集、數據分析和數據統計。首先,數據測量中的實際應用。傳感器是光伏發電中最重要的部分之一,其主要承擔的是數據測量的重要任務。傳感器測量的數據是否準確將會對整個發電系統產生巨大影響。電子信息工程技術的發展使得傳感器測量的周期性誤差、偶然性誤差、量化性誤差都進一步降低,測量數據更加精確。其次,數據采集中的實際應用。傳感器可不僅僅是進行數據測量,其在測量出數據以后,會進一步進行數據采集并進行傳送。在電子信息工程技術廣泛應用之前,數據的采集和傳輸需要進行模擬轉換,需要將數據先轉化為模擬信號,再轉化為數字信息,很容易出現失真情況。而電子信息工程技術可以將數據直接傳輸,最大可能地確保數據的精確性。再次,數據分析中的實際應用。這里的數據分析并不像字面上說的那樣僅僅進行數據的分析,電子工程技術發展到今天甚至能夠直接根據數據進行決策。舉例來說,光能相較于水能來說,可控性更差,所以很容易出現孤島現象,而利用電子信息工程技術,光伏并網的決策系統就能夠在受到異常波形時及時作出分析和決策。最后,數據統計中的實際應用。傳統的數據統計依賴于人力,容易出現錯誤。而數據統計在光伏發電中起到的作用是非常重要的,電場通過長期對數據的測量、收集和分析,能夠據此作出進一步的決策和改善。電子信息工程技術的發展能夠有效地統計電場運行以來的各項數據,對光伏發電過程不斷改進,使其能夠更加穩定、高效率地運行和發展。

4結語

當前的時代是計算機的時代和網絡的時代,嚴格意義上來說電子信息工程技術已經不是一門前沿的學科,而成為在現實生活中應用非常廣泛的成熟學科。但是由于電子信息工程技術本身無窮無盡的發展潛力,其可以與很多前沿的學科和實踐活動相結合,形成創新性的實踐應用,在光伏電場中發揮重要作用就是電子信息工程技術近些年來與實踐領域相結合的最好例證。當前電子信息工程技術在光伏電場中的實際應用主要是在處理數據方面,最得到廣泛應用的是在數據測量、數據采集、數據分析和數據統計中的應用,其仍然沒有擺脫電子信息工程技術本身的特點。未來隨著電子信息工程技術的不斷發展和光伏發電的不斷發展,相信二者會有更多的結合,為全面發展我國社會經濟提供重要的基礎性保障。

參考文獻:

[1]王本煜.電子信息工程技術在光伏電場中的應用[J].電子制作,2015,0(12):111~112.

[2]白波,王蔚瓊,張主杰,劉炎東.關于光伏電場中的電子信息工程技術分析[J].中國新通信,2015,05,(07):165~166.

光伏工程特點范文2

關鍵詞 教材建設;項目化教學;立體化教材

中圖分類號:G712 文獻標識碼:B

文章編號:1671-489X(2014)02-0065-02

Research on Higher Vocational Teaching Material Construction of Photovoltaic Power Engineering Technology//Zhan Xinsheng, Ji Zhi

Abstract The necessity of teaching material Photovoltaic Power Engineering Technology construction is analyzed. The content, basic ideas, compilation principles and the three-dimensional teaching construction of textbook are stated in this paper.

Key words teaching material construction; project teaching; three-dimensional teaching material

1 引言

光伏產業是一個潛力無限的新興產業。在追求低碳社會的今天,社會越來越重視清潔的可再生源——太陽能,光伏技術和光伏產業已越來越受到世界各國的重視。我國光伏專業教育還比較滯后,部分高職院校開設了光伏發電技術及相關專業,但國內系統介紹光伏發電技術的高職高專類教材還比較缺乏,且現用教材多為科普類或理論性很強的專業研究書籍。教材建設是高職院校學科建設、課程建設的重要組成部分,教材建設的好壞直接影響教學質量,直接關系到人才培養的質量[1]。為了滿足高等職業教育發展要求,提升光伏發電技術類專業學生的光伏發電工程技術理論知識、實踐操作技能和綜合素質,現以《光伏發電工程技術》教材建設為例,談談筆者對該教材的一些看法。

2 根據人才培養要求確定教學(教材)內容

通過對企業進行調研,可知企業對光伏系統集成工程技術人員的要求(僅作參考):具備扎實的光伏發電工程技術的理論知識和光伏發電系統設計及施工等方面基本技能;具有光伏發電系統設計、安裝施工、系統調試、系統維護等能力。光伏發電工程技術這門課是光伏發電技術專業的一門核心課程,根據企業對人才的要求確定該門課程的教學目標:理解光伏發電原理;掌握光伏發電系統的組成、設計過程、施工技術、運行維護等;能夠運用光伏工程技術相關知識進行光伏發電系統的設計、施工、運行維護、故障排除等。由此確定教材的編寫內容包括光伏發電原理,光伏發電系統組成及原理,光伏發電系統設計,光伏發電系統的運行、維護及故障排除等。

3 教材編寫的基本思路

教材建設的基本思想:進一步明確光伏發電工程技術課程的能力目標,以實際光伏發電工程實例(如3 kWp光伏發電系統設計、施工、運行維護等)為主線,按照以完成項目(或任務)為中心、相關知識為支撐的思路進行編寫。

通過對高職光伏發電技術類專業學生的職業崗位能力分析,光伏發電工程技術課程能力要求如下:能識別光伏發電系統(或光伏電站)的主要部件,分析其工作原理;能畫出實用光伏發電系統的設計流程圖,說明設計內容、思路及應考慮的問題;能對光伏組件、蓄電池容量、逆變器、控制器進行選型;能分析控制器電路和逆變器電路的工作過程;能進行光伏發電系統防雷及光伏陣列支架的設計;能對光伏發電系統進行安裝施工(支架、組件、逆變器、控制器、交直流配電柜、匯流箱等安裝,防雷和接地施工);能對光伏發電系統運前進行檢查、運行維護、故障維修等。

“項目化教學”是目前高等職業教育中應用比較多的一種教學方法,它是將一個相對獨立的項目或任務交給學生獨立去完成,教師在項目實施中起到咨詢、指導和解疑答惑的作用。這種教學方法能充分調動學生學習的積極性,讓學生帶著問題去學習,提高學生學習的積極性,使學生在“學中做,做中學”,從而掌握知識,形成技能。

根據光伏發電工程技術教學內容、教學要求,確定該教材的編寫項目。該教材共包括4個項目:光伏發電系統組成及分析;光伏發電系統的設計(包括光伏組件的選型、光伏控制器的選型、光伏逆變器的選型、防雷及光伏陣列支架的設計);光伏發電系統的施工;光伏發電系統的運行、維護及故障排除等。每個項目中又包括若干個任務。

4 教材編寫的原則

校企合作共同編寫 2010年頒布的《教育部財政部關于進一步推進“國家示范性高等職業院校建設計劃”實施工作的通知》提出,企業應通過直接參與教學過程、校企合作共同開發課程和教材,以及共建校內外實訓基地等措施促進校、企的深度融合。高職教育的培養目標要求高職專業教材的開發應由企業工程技術人員和高職院校一線教師共同開發[2]。由于光伏發電技術專業建設相對較晚,其專業教師大多是由電氣技術、電子技術、自動化技術等專業轉來的,很少到光伏企業一線學習或實踐鍛煉,對企業生產這一部分相對不太熟悉。而光伏發電的工程技術人員具有光伏電站設計施工、現場管理和操作的經驗。為了使編寫的教材更貼近生產實際,確保教材實用性、先進性,該教材的編寫應由學校的教師與光伏企業工程技術人員共同編寫。校企合作共建教材,還便于借鑒企業相關技術資料,如光伏發電工程實踐(案例)、企業操作規程、質量管理和工程驗收標準,從而保證編寫的教材內容符合行業標準和技術規范。

按照行業領域工作過程的邏輯確定教學單元 教材的編寫應按照光伏發電工程技術流程安排教學單元,教學單元完整且符合生產實際。光伏發電工程技術流程:光伏發電系統的設計(光伏組件的選型,控制器和逆變器選型,蓄電池的選型,防雷及光伏陣列支架的設計,并網系統設計等)光伏發電系統安裝施工光伏發電系統的運行、維護及故障排除。

教材的編寫應符合高職學生學習習慣 根據學生的認知特點和課程內容的特點,合理編排內容順序;編寫時盡量以圖代文、以表代文,能用圖或表格表達清楚的盡量不用文字表述,淡化示意圖,增加實物圖,從而便于學生理解和接受;多增加一些工程案例或光伏發電在生活、工作中應用的知識等,提高學生學習興趣。

體現“任務引領”的職業教育教學特色 采用“項目—任務”的模式編寫教材。每個項目里面有若干個任務,在任務中有任務目標、相關知識、任務實施等環節。任務目標給出本次任務的教學要求,相關知識主要闡述完成本次任務所需的相關任務知識,任務實施就是實踐操作(完成任務)。這樣編排將實踐操作(任務實施)和理論知識有機地結合起來,便于進行理實一體化教學。

5 加強立體化教材的建設

教材建設不只是紙質教科書的建設,紙質教材只是教材建設中一部分?,F階段的高職學生大多為“90后”,習慣于聲、光、電、影像、圖片、網絡等多形式、多渠道認識新事物,這給教材建設提出更高的要求。立體化教材是指依托現代教育技術,以能力培養為目標,以紙質教材為基礎,以多媒介、多形態、多用途及多層次的教學資源和多種教學服務為內容的結構性配套教學出版物的集合[3]。立體化教材以其多樣性、個性化、實用性、交互性的特點,最大限度地滿足了教學的需要。

光伏發電工程技術立體化教材主要包括主教材、實驗實訓教材、電子教案(或多媒體課件)、網絡教材、視頻資源、動畫資源、圖片資源等。

6 結束語

隨著光伏技術和光伏行業的蓬勃發展,光伏企業對人才的需求也將越來越多,質量也越來越高。加強光伏發電工程技術教材的建設,將有利于該課程的教學改革,有利于提高該專業教學質量,為光伏企業培養出更多優秀技術技能型專門人才。

參考文獻

[1]彭中權,熊順林.高職學院教材建設的分析及思考[J].教育界,2011(30):19.

光伏工程特點范文3

關鍵詞:BIPV 施工 工程 管理

0 引言

建筑耗能是當今第一大能耗領域,BIPV的出現使建筑與太陽能的應用跨入一個新的時代,隨著城市建設的加快和對建筑節能環保的要求,BIPV工程得到了越來越廣泛的應用。對于建設單位和施工單位來說,如何既快又好地開展BIPV工程的施工建設,成為工程管理人員一直探索的問題。

1 項目人員配置

BIPV工程不同于單純的建筑幕墻或者機電工程,建筑與電氣部分可同時開展又相互制約,所以首先在人員配置中項目經理要做好分工與協調,將建筑與電氣專業各設專人負責,以保證工程質量,其它人員統一配置,統籌安排,以達最優組合。施工隊方面,按工種將專業細分成各作業班組。

2 材料與設備供應

由上表可知,工程最先進入采購程序的應是光伏構件與逆變器——其采購周期最長,最先需要進場的是鋼材及配件——以保證施工隊能進場開始施工,其它在配電室安裝的設備如配電柜宜在現場具備安裝條件再進場,以避免設備因二次搬運而有所損壞。

項目經理可根據材料供貨周期編制材料供應計劃,組織人員下單采購。

3 分項工程施工流程方框圖

BIPV工程施工具有以下三個顯著的特點:①建筑與電氣施工緊密結合。BIPV工程始于建筑結構施工,止于電氣系統調試運行,中間交叉進行又相互影響。②室內與室外作業同時存在。整個工程可分幕墻(或屋頂)部分和室內部分,因作業區域一般無重疊,兩者可以同時進行施工而互不影響。③離不開土建及內裝等施工單位的配合。BIPV的預埋件與后置埋件需要土建總包的配合,橋架與交流電纜、通訊電纜敷設需要內裝與機電安裝單位配合。

因此,可根據BIPV工程制定如圖3-1所示優化施工流程方框圖:

4 分項工程安排與控制

4.1 預埋構件 為了保證幕墻與主體結構連接牢固,幕墻與主體結構連接的預埋件應在主體結構施工時,按設計要求的數量、位置和方法進行埋設。埋設應牢固、位置準確。

4.2 測量放線 立面:應根據主體結構各層往上豎向軸線,對照原結構設計圖軸距尺寸,用經緯儀核實后,在各層樓板邊緣彈出豎向龍骨的中心線,并控制誤差。

屋頂:核實主體結構實際總標高是否與設計總標高相符,曲形屋面需核對每個鋼結構節點標高,同時把樓面標高標在樓板邊,便于安裝光伏屋頂時核對。

4.3 支撐系統安裝 光伏幕墻在主體結構的混凝土樓板或梁內預埋鐵件,連接件與預埋件焊接,然后再用螺栓再與立柱連接;鋼結構的光伏屋頂可直接將連接件焊接在鋼結構上。立柱安裝后再安裝橫梁,在安裝橫梁時。連接固定橫梁的連接件、螺栓的材質、規格、品種、數量必須符合設計要求,螺栓應有防松脫的措施;橫梁兩端的連接件及彈性橡膠墊應安裝在立柱的預定位置,確保其牢固,其接縫應以密封膠密封;同一層的橫梁安裝的順序應由下向上進行。當安裝完一層高度時,應隨時進行檢查、調整、校正、固定,使其偏差控制在允許范圍內。

4.4 防雷系統安裝 BIPV工程防雷主要為防感應雷與直擊雷,感應雷通過在線路中分級設置浪涌保護器實現保護,直擊雷防護措施如下:

①光伏幕墻防雷件應按設計要求施工,幕墻的均壓環應與主體結構避雷系統可靠連接。②光伏屋頂BIPV防雷接閃器有安裝避雷帶和避雷針兩種方式,考慮建筑美觀和施工難易,通常選用避雷帶,其接地電阻應小于4歐姆。在光伏構件安裝完成之后,才可焊接避雷帶。

4.5 電纜橋架安裝 BIPV工程直流電纜橋架和匯流箱一般設計為靠近光伏構件安裝,以節約電纜用量,橋架蓋或者側邊開孔,便于直流電纜進入,孔邊部用自由絕緣護套包扎或橡膠圈墊上,保證不損傷電纜。

若是金屬橋架,橋架兩端須做好接地,橋架之間接地線連接可靠,鋼制橋架直線段如超過30米應設伸縮節。

4.6 電纜敷設 BIPV工程的電纜包含直流電纜、交流電纜與通訊電纜。BIPV工程區別于傳統幕墻的顯著特點是其在原有建筑構件上增加了直流電纜線路的設計,而如何處理好走線美觀及安全性是施工單位重點考慮的問題。下表列出各電纜施工特點:

直流電纜敷設作業面貼近光伏構件,往往依靠其支撐結構來兼作線槽,其施工應在龍骨與線槽安裝完畢、光伏構件安裝之前進行,否則裝上光伏構件后再進行電纜敷設難度將大大增加;此外,直流走線還須考慮光伏構件之間串聯的電纜。

4.7 匯流箱安裝 匯流箱具有組串匯流、防雷等功能,其安裝位置宜接近直流電纜橋架,且在所屬光伏構件區域的中間位置,節省直流電纜用量。同時匯流箱的安裝位置需要考慮通風散熱、檢修維護等方便。匯流箱的支架應在現場制作,安裝孔位預先鉆好,與橋架同時安裝,在光伏構件安裝前上述工作應全部安裝完畢。

4.8 光伏構件安裝 光伏構件安裝按吊運、排布、接線、注膠的順序進行。

4.9 配電室基礎型鋼、接地及橋架安裝 設計有光伏配電室的BIPV工程,所有電氣設備及箱體基礎型鋼等應可靠接地。接地網可用扁鋼焊接形成網格。光伏并網柜宜設計為下進下出線方式,故橋架宜在其底部敷設,落入型鋼空間內。

4.10 逆變器的安裝 逆變器如是小型掛墻式安裝,則先將逆變器的安裝底板固定于墻上,檢查在前后左右間距是否滿足逆變器廠家要求,再將逆變器徐徐掛上;如是落地式安裝,則同配電柜要求一致。

安裝配電柜時,用滾杠、撬棍徐徐就位。安裝多臺柜時,應在溝上墊好腳手板,從一端開始,逐臺就位,穿上螺栓擰牢。然后拉線找平直,高低差可用鋼墊片墊于螺栓處找平,柜與柜間螺絲連接牢固,各柜連接緊密無明顯縫隙,垂直誤差每米不大于1.5mm,水平誤差每米不大于 1mm,但總誤差不大于5mm,柜面連接橫平豎直。

5 檢測與調試

5.1 施工過程中的檢測與隱蔽驗收

BIPV工程中光伏構件與逆變器等主要設備的檢測在廠家完成,現場施工中重點是保證交直流線路的通暢與安全,故在每一分項完成之后,需及時檢測其接通、絕緣等情況。

直流線路作為最分散、量最大的電纜敷設工程,為確保線路的安全性,其檢測可分三個階段:①光伏構件至匯流箱的電纜敷設完之后、電纜掩體(如工字形鋁龍骨側邊蓋)未封閉之前,需進行一次線路測量,檢查每路的開路電壓,確認光伏構件及線路是否正常,此時因隱蔽在鋁龍骨內的電纜可見,若線路有故障或者光伏構件有問題,處理起來比較簡單;②掩體封閉(鋁龍骨側邊蓋扣上)和匯流箱內接線完成之后,再對每組進線電壓進行測量,因安裝龍骨扣蓋可能導致使電纜中間的接頭松動;③匯流箱至逆變器的電纜敷設完畢后,對其進行電壓檢測,防止其接線和編號錯誤,同時分別測量正負極對地和箱體外殼等的絕緣情況,檢查是否出現對地絕緣故障。

此外須對交流電纜及橋架的絕緣及接地情況進行檢查,符合要求才可進行隱蔽驗收。

5.2 并網調試操作

所有接線工程完成后即可進入調試程序,系統調試可按如下步驟進行:① 電氣線路檢查;②匯流箱、并網柜等檢查;③接地電阻的測試;④;直流側檢測;⑤交流側(電網)檢測;⑥并網操作。

6 結語

BIPV給傳統的建筑賦上綠色節能的意義,它改變了建筑僅僅是耗能品的觀念,為促進BIPV的推廣應用,本文從施工與項目管理出發,根據BIPV工程特點,探索了一套縮短施工周期、控制工程質量的管理與實施方法,希望能為后續更多的工程起一定的指導與參考作用。

光伏工程特點范文4

【關鍵詞】光伏電站 接地系統

能源是社會發展和存在的基石,隨著世界經濟的不斷發展,從古至今能源的消費在不斷攀升,且必將成為未來社會科學發展的核心競爭力之一。在化石能源供應日趨緊張的今天,大規模開發利用可再生能源早已成為世界各國能源戰略的重要組成部分。我國的太陽能、風能等新能源開發從前些年的爆發式容量增長到如今追求的更科學、更多樣和更安全,新能源產業依舊在蓬勃發展,如圖1。

現今,隨著光伏發電技術的日趨成熟和大量已建成光伏電站的運營,系統安全性已經成為了保障日常生產的重要因素。以往許多人們對于“小容量”光伏電站的接地、防雷問題并不重視,但隨著太陽能電池板功率和電站系統容量的增大,近年來由于接地不良造成的人身觸電傷亡事件已為數不少。本文將列舉在建設過程中可能會遇到的接地施工問題并淺析接地技術。

1 光伏電站接地系統常見問題

光伏系統布線復雜、支路繁多、距離長、面積大,不可避免的會受到自然界和人為破壞,從而使光伏電站出現接地故障。一般情況下,在發生一極接地時,由于沒有構成接地電流回路而不會引起危害。但一極長期接地工作依然是危險的,當另一個地點同時發生接地故障時,將可能造成直流電源短路,燒毀熔斷器和開關,甚至導致逆變器故障。此外,防雷系統的故障,更會直接導致人身和設備的損害。通過在青海等地進行光伏電站EPC總承包和調研工作,發現在建設過程中接地系統常見的施工問題如下:

(1)接地引下線和避雷帶焊接長度不夠(圓鋼不應小于六倍直徑,扁鋼不小于兩倍寬度);焊接不合格,焊接處有焊瘤、氣孔和夾渣;未敲除焊渣。

(2)接地引下線、避雷帶變形,脫離支架。

(3)用結構金屬材料代替避雷針及接地引下線,鍍鋅焊接后未刷防腐漆。

(4)接地體引下線未做防腐處理。

(5)接地線穿墻時未加設保護套管。

(6)屋內電氣設備外殼未與接地系統連接。

(7)電氣設備接地線未與地網連接。

(8)接地體、地網安裝敷設過淺(不應小于0.8米;若有凍土層,則應敷設在凍土層以下)。

在光伏電站的建設施工過程中,接地工程多為隱蔽工程和邊角工程,經常被施工和監理人員所忽視。而有些接地系統一旦發生故障,在廣闊的廠區檢測故障點并修復往往要耗費大量人力和時間。因此,在建設過程中,各參建方應仔細審查、理解設計圖紙,各專業協同合作,對于設計圖紙中銜接不清或施工中存在的不確定應及時反映溝通,勿要放任敷衍,導致返工乃至威脅設備和人身安全。

2 光伏電站接地系統

2.1 接地電阻

為防止觸電或保護設備的安全,將設備和用電裝置的中性點、外殼或支架與接地裝置用導體作良好電氣連接叫做接地。接地系統包括需接地設備、接地引下線、接地體和大地。接地電阻是指電流由接地裝置流入大地再經大地流向另一接地體或向遠處擴散所遇到的電阻,它包括接地引下線和接地體本身的電阻、接地體與大地之間的接觸電阻以及兩接地體之間大地的電阻或接地體到無限遠處的大地電阻。接地電阻大小直接體現了電氣裝置與大地“接觸”的良好程度,是檢測接地系統是否合格的直接參數。

一般在光伏電站中,接地引下線和接地體的電阻很小,多可忽略。系統的接地電阻主要為接地體到大地無限遠處的電阻,即主要由接地體周圍的土壤電阻率決定。

2.2 土壤電阻率

土壤電阻率是單位長度土壤電阻的平均值,單位是歐姆?米。土壤電阻率的大小主要取決于土壤中導電離子的濃度、土壤含水量和土質顆粒的大小,如表一。

2.3 接地方式

光伏電站接地系統通常有兩大類:一是防雷接地,二是工作接地。不同類型的接地,要求也不盡相同。防雷接地的接地電阻值一般在4-30歐,而工作接地的接地電阻一般在0.5-10歐。光伏電站占地面積雖大但布局空間有限,為了滿足接地電阻的要求,往往采用全站共用接地系統的設計方案。

2.3.1 防雷接地

光伏電站由于占地面積相對較大,周圍地勢多相對平緩且廠區內無高大建筑,其防雷措施主要為:

(1)加設避雷針以防止直擊雷并滿足保護半徑,高度多在20-35米。但為了保證光伏電池組件的運行安全和效率,應避免對組件造成遮擋陰影。

(2)光伏組件支架可靠接地。

(3)匯流箱進出端口處加設避雷器。

2.3.2 工作接地

工作接地方式主要有以下三種類型:

(1)中性點非直接接地方式(I-T)。用電設備中性點不接入大地,如圖2。

(2)單個保護接地方式(T-T)。電源變壓器的中性點直接接地,用電設備外殼可導電部分直接接入大地如圖3。

(3)中性點直接接地方式(T-N)。在這種方式中,電力系統變壓器中性點直接接地,用電設備外殼可導電部分通過接地引下線和接地系統作良好的金屬性連接,如圖4。

光伏電站接地系統敷設常會面臨下列三項問題:

a.選擇主控室和各逆變器室位置

主控室和逆變器室應盡量選擇在電阻率減低的土壤周圍。但光伏電站各電氣室受空間限制較大,亦可將接地體敷設在電阻率較低的土壤里。

b.使用化學降阻劑

化學降阻劑一般為高分子合成樹脂和電解水溶液并混合固化劑而成。將其注入接地體周圍后會變成固液混合形態,大大降低該處電阻率。主要應用于高寒和土壤電阻率較高地區。

c.接地體防腐

根據廠區土壤情況合理選擇接地體材質,保質刷涂防腐漆,必要時可采取陰極保護。

在實際工程中,要特別注意本工程地域特點,有的放矢。以青海省為例,即便相鄰的兩工程中接地系統敷設所遇到的問題卻不盡相同。有的站區土壤多含碎石,主要需解決土壤電阻率較高的問題;而相鄰站區則可能由于地下鹽堿水問題則需特別注意防腐。

3 總結

在自動化科技飛速發展的今天,光伏電站已進入“無人值班,少人值守”的運行模式。接地系統的完善,作為保護設備、人身安全的重要保障,理應得到大家的重視。光伏電站的接地系統,除了應遵守國家有關規程、保證施工質量外,還要因地制宜,根據現場實際情況,分析工程特點,多對周邊在運行項目進行調研學習,確保安全生產。

作者單位

光伏工程特點范文5

關鍵詞:新能源;工程機械;節能減排

1新能源工程機械概述

1.1新能源設備應用現狀

新能源工程機械設備種類繁多,天然氣機械、電驅動機械及混合動力機械等是我國新能源機械設備發展的代表。目前,我國新能源工程機械研究的技術理念逐步形成,部分新能源工程機械設備已經實現了產業化發展,三一、柳工、山河智能及中聯等國內大型的工程機械企業均已推出了自己的新能源工程機械設備。較國家發達國家而言,我國新能源工程機械發展起步較晚,新能源機械的發展受到多方面因素的影響,在發展過程中,新能源行業普遍缺乏統一的制度化標準。國家應積極組織人員制定新能源工程機械生產的質量控制及關鍵技術標準,通過制度規范的方式促進新能源工程機械的發展[1]。當前,工業企業生產中,傳統能源的應用出現了一系列問題,能源消耗及環境污染問題日益嚴重。隨著節能減排及可持續發展理念逐漸深入人心,我國工業企業在新能源工程機械設備方面的研究不斷推進,新能源工程機械立足于社會對清潔能源的需求,進行機械設備結構及性能的優化,有效地踐行了綠色、節能的發展理念。

1.2制約新能源工程機械發展的因素

電驅動工程機械設備具有零污染、不耗油、噪聲污染小的特點,但蓄電池容量較小,造成電動機整體功率存在局限性。蓄電池無法維持機械設備的長時間作業,電驅動機械設備在實際應用中給企業作業帶來不便,因此,電驅動設備的應用會受到工作場地的制約,其在電源場所中才能正常作業。新能源工程機械設備的推廣是一個漫長的過程,傳統能源在長期的發展中形成了數量眾多的能源補給站,但新能源的補給站相對較少。因此,新能源工程機械設備在應用過程中存在能源補給困難造成的設備無法正常運轉問題,天然氣設備加氣方式局限于槽車與加氣站。我國天然氣配套設施不夠完善,造成天然氣保存方面的難題,天然氣對存儲環境的要求較高,由于氣瓶無法保證隔熱,遇到周圍環境的溫度升高時,瓶內的天然氣會逐漸氣化升壓[2]。當壓力值達到極限時就會出現天然氣泄漏的問題,造成資源浪費,給設備使用企業帶來安全隱患。

2新能源工程機械的特點

2.1新能源工程機械的多樣性

我國機械設備的種類繁多,不同建設區域的具體工況及地理環境等存在明顯的差異,工程建設人員為滿足建設項目的需求,必須采用合適的機械設備開展作業,技術人員依據工程需要設計出了不同的機械設備?,F代新能源機械設備具有多樣性的特征,我國工程機械制造企業積極進行技術研發,生產出各種各樣的現代化機械設備,新能源機械設備的研發隊伍不斷發展壯大。2.1.1太陽能光伏發電的應用世界能源危機的到來,推動了現代可再生能源產業的發展,氣候變化及環境污染問題帶來了世界能源格局的變化??稍偕茉淳哂袃α看?、污染小的優勢,水能、太陽能、地熱能、潮汐能、風能及生物質能都是可再生能源??稍偕茉磻糜诠こ虣C械中,是實現現代產業優化升級、促進經濟發展的關鍵環節。太陽能是一種很清潔能源,避免了傳統化石能源使用中造成的環境污染問題,利用太陽能發電,提高了資源利用率。光伏裝機容量的推廣與應用,促進了我國政府光伏政策的完善,我國光伏電裝機容量呈現出不斷增長的態勢,光伏設備的使用是現代新能源工程機械設備應用的典型代表[3]。在政府政策支持及技術進步的推動下,我國光伏產業進入了新的發展階段,產業鏈不斷完善,光伏電池材料及相關組件的質量得到明顯提高。建設光伏及灘涂光伏是兩種主要的光伏電機裝置,灘涂光伏在集中開發模式下與風電項目結合實現了分光互補發電。在電力企業并網光伏發電系統中,依據系統的結構及功能,人們將其分為可調試與不可調試兩種。不可調試系統中未設置蓄電池組,系統集成度高,結構相對簡單,系統的安裝及調試環節簡便,其工作原理為通過對系統中逆變器的控制,將光伏電池產生的直流電轉換為交流電并將其輸入公共電網,應維修或者公共電網故障而需要停止供電時,系統會自動停止供電,光伏供電機械設備降低了企業的運維成本。含大型光伏電站的電力系統中,調度中心依據有功需求調整光伏電站的出力狀態,并網逆變器及光伏電站系統的無功補償裝置間相互協調,保證了電網的安全運行,提高了電力企業的經濟效益。2.1.2LNG工程機械的應用工業生產中普遍使用天然氣作為燃料,液化天然氣(LNG)及壓縮天然氣(CNG)是工業企業中普遍應用的兩種天然氣。LNG采用壓縮、冷凝的手段,在低溫狀態下液化后進入工業生產。CNG通過天然氣加壓的方式,將其以氣態的方式存儲在容器中,其與管道天然氣的成分相同。新能源工程機械的應用中,通常以1:3的比例配置CNG與LNG,保障發動機高效運轉,實現了節約能源的目標。新能源研究中,我國的自主品牌機械研究取得了重要的成就。例如,我國研發出了LNG裝載機,與傳統的柴油機相比,其使用過程中排放的污染物較少,造成的能源消耗也較小,是現代工業企業節能減排的典范。2.1.3雙動力工程機械的應用與傳統單一動力的機械不同,新能源雙動力工程機械中配置有兩個動力機,其使用的能源也不同,一臺以柴油供能的方式運作,一臺利用交流電實現供能,很好地適應了工作環境的要求。國外創造了一種雙動力的移動篩分機,利用柴油發動將機械設備移至施工現場,有效地節約了能源,滿足了人們工作的需要。山重建機制造的GC58DP-8雙動力挖掘機采用上述原理,利用220V及380V電網工作,有效地節省了電源,降低了作業噪音,設備運行中對人力、資金的要求較低,在遠離電源設備的作業中被廣泛應用。2.1.車田技術的進步電力平衡發展中,風電具有重要的地位。在風電場中,通過安裝許多風力機組并網發電的方式建立起來的風車田,是現代工業供電的典型模式。風車田裝機采用技術先進的中型機組,配合發電機并網的風力發電機組進行發電,其單機容量較大,設備性能可靠,實現了風電資源的開發利用。我國風力發電機組的數量持續增加,總裝機容量也不斷增加。隨著技術的進步及政府政策的支持,風車田建設在工業化發電中發揮著重要的作用,避免了化石燃料造成的資源浪費及環境污染問題。風能作為一種可再生能源而被廣泛應用,我國風車田建設是現代經濟社會可持續發展的重要措施。

2.2新能源工程機械的低碳環保性

工業企業為我國經濟的發展做出了重大的貢獻,但在工業化發展過程中,企業的生產、制造環節造成了嚴重的資源浪費及環境污染問題。機械設備制造環節產生的二氧化碳、二氧化硫及粉塵、微粒等造成嚴重的空氣污染,電力企業技術的落后造成機械生產環節嚴重的資源浪費,傳統變電站運行下,落后的電纜技術等造成了電能輸送環節的電力浪費。電力企業的風力發電系統,有效地節約了煤炭資源,減少了煤炭燃燒過程中產生的有毒氣體排放,降低了能源的消耗。汽車行業使用的天然氣發動機,較傳統的柴油機設備而言,減少了20%的二氧化碳排放量,而二氧化硫的排放減少了70%?,F代電驅動機械采用電源設備或者蓄電池提供動力,實現了零排放,有效地減少了噪聲污染。與傳統的內燃機機械相比,混合動力機械節約了20%的燃油,使用過程中的污染物排放量也明顯減少。

3新能源工程機械設備的應用前景

隨著技術的不斷進步,新能源工程機械的種類不斷增多,在長期的發展研究中,設計人員依據不同工作場景及環境的需要,設計出了滿足工業企業發展的多種工程機械設備,傳統發動機驅動下的工程機械設備逐漸被大功率馬達的電驅動工程機械設備所代替。例如,典型的JCM921D(電動)挖掘機采用電網提供的電能作為動力源,代替傳統的柴油機,向外輸出功率,電動工程機械設備節能效果好,運作過程中產生的噪聲污染較小[4],實現了零排放,該機械在隧道、港口及城市建設的電源場所被廣泛應用。電力企業常會出現外接電源供用不夠的情況,雙動力工程機械的應用有效解決了這個問題。隨著天然氣機械的普及應用,加氣站的設立密度發生了變化,在我國市區或郊區的拌合站,周圍存在較多的天然氣站。天然氣設備在節能減排方面具有獨特的優勢,天然氣作為主要的新型能源在機械工程中被廣泛應用。例如,人們已經開始采用天然氣機械進行作業,如天然氣裝載車、天然氣攪拌車及天然氣泵車等。但是,在偏遠地域,由于加氣設備、運輸條件及加氣站數量等多方面因素的影響,天然氣機械無法推廣應用。我國在新能源工程機械研究中取得了一定的成果,隨著技術的不斷進步及社會的發展,政府在發展新能源工程機械方面制定了相關政策,未來企業在新能源機械的應用與開發方面將加大資金投入。我國應借鑒發達國家新能源工程機械的技術與經驗,建立完善的新能源機械產業鏈,實現關鍵零部件的自主生產。政府應制定更多的激勵政策,促使現代企業積極應用新能源工程機械,將節能減排作為企業發展的重要目標。

4結語

隨著技術的進步及傳統能源設備應用下環境問題的不斷惡化,新能源工程機械設備的研究與應用進入新的發展階段?,F代新能源工程機械設備具有多樣化的特征,其結構及性能不斷優化,有助于現代工業企業節能減排目標的實現,新能源工程機械的應用與推廣是促進人類社會可持續發展的重要途徑。

參考文獻

1章崇任.新能源工程機械特點分析[J].建筑機械,2009,(15):90-92.

2蘇兆杰,唐向陽,王保森.淺談幾種新能源工程機械特點及發展[J].建設機械技術與管理,2014,(3):65-67.

3侯林帥.新能源工程機械特點研究[J].中國設備工程,2017,(3):133-134.

光伏工程特點范文6

關鍵詞:光伏發電;系統效率;度電成本;設計

中圖分類號: TM31 文獻標識碼: A 文章編號:

一 引言

近年來,國家政策的大力支持為我國光伏產業的發展注入了強勁的動力,加速了產業規劃的進度,中國的太陽能光伏終端市場也由此進入了一個新的征程,大型光伏并網電站項目在各地不斷涌現,電站建設規模也在一步步攀升,同時,伴隨著國際光伏市場大環境以及產業格局的變化,光伏產業鏈中各環節的成本逐步走低,使得光伏發電系統關鍵部件的價格大幅下降并且已越來越接近成本,而中國國內目前的上網電價水平及未來變化趨勢也難以支撐較高的投資收益,這種情況下只有通過對光伏電站的設計進行優化,采用一些

新技術、新產品和新工藝來進一步降低電站的建設運行成本,提高電站的收益率。

二 光伏電站技術現狀

自2009年至今全國各地已有上百座10MWp級以上規模的大型光伏發電站已建成投運,僅2011年的新增裝機規模就已接近3GWp。電站的設計及集成安裝技術從最初的模仿發展到現今,正逐步向合理性和專業化方向邁進,光伏發電系統的設計由最初參差不齊的光伏企業自行設計轉向了具有電力行業設計資質的專業設計院所。從已建成投運的大型光伏電站整體情況來看,由于多數設計單位在光伏系統應用方面所投入的研究工作較少,大多數相關的設計人員對光伏發電系統的認識以及對相關部件的電氣特性的掌握正處于學習階段,還缺乏深入的理解和實踐經驗,創新能力比較弱,針對光伏電站的整體設計水平不高,經濟性不強,普遍存在套用類似設計。光伏電站建設中除組件和逆變器外,在設計環節的成本優勢并沒有被充分挖掘。同時,國內光伏電站的整體設計思想、建設水平及運行管理等方面與實施大型光伏項目較早的歐美發達國家相比尚有一定的差距。

三 降低度電成本的有效措施

在光伏發電度電成本的構成中,光伏電站的建設投資成本和運行維護成本占決定性因素,隨著光伏組件價格的逐步下降,光伏電站建造成本中的其他設備成本所占比重將會相對增高,圖1是目前的一個典型的地面安裝的光伏電站的主要成本構成及各部分所占比重,其中光伏組件成本占58%,其它部分占42%。但是,光伏組件及其它配套設備成本下降的空間將會越來越小,而其他能夠進一步降低電價成本的措施一是通過光伏系統集成技術的研究進一步提升系統發電效率,提高光伏電站發電量;二是優化工程設計技術,進一步降低除設備外的其他環節成本;三是創新光伏電站的管理模式,降低電站運營成本。

圖1光伏電站的主要成本構成及各部分所占比重

作為國內最早從事光伏發電系統應用的特變電工新疆新能源股份公司,經過十余年的經驗積累和發展,在光伏發電應用技術研究及光伏工程設計、建設、技術服務、運維等方面奠定了良好的基礎,自2009年以來,針對大型光伏并網系統,主要以圍繞度電成本最低化作為目標,開展了一系列設計集成技術研究和工程實踐,通過優化設計,可有效地提升電站整體系統效率,降低主要設備及材料成本,從而使度電成本進一步得到降低。

1 采用更高效的大功率光伏設備

作為基本發電部件的光伏組件在光伏電站中是按照光伏逆變器輸入參數的要求由一定的數量串聯后再通過匯集設備并聯接入到光伏逆變器的輸入端,按照目前光伏電站典型設計,一個光伏電站發電單元基本上是按1MWp進行設計,這種設計結構具有以下特點:⑴單塊光伏組件的封裝功率越小,并聯的支路就越多,所需的支路電纜及并聯匯集設備也就越多;⑵每個發電單元容量受光伏逆變器功率的限制,設計的靈活性較差。針對上述特點,在光伏電站設計中在滿足經濟性的前提下,選用高效大功率光伏組件將會使組串的并聯支路減少,直接帶來的好處就是能夠減少并聯組纜的用量和減少并聯匯集設備的數量,規模越大,效果越明顯。而更高效的大功率逆變器的應用,在設計中將會引起關聯設備材料的配置隨之而變化,在逆變器前端,由于逆變器輸入功率的增大,必然是輸入電流的增大或輸入電壓的升高,不論是輸入電流的增大還是輸入電壓的升高,其結果都會帶來匯流設備和電纜的用量減少。而在逆變器后端帶來的結果將是變壓器功率密度的增大,相應的會使發電單元配套設施的數量、土建工程量、高壓電纜的用量、開關設備用量、監控點數等發生不同量的減少。

更加安全可靠的大功率并網逆變器在大型光伏電站應用的必要性已在行業內被認可,目前國內外各主要逆變器生產廠商都在著手進行更大功率逆變器的開發,特變電工新疆新能源股份有限公司推出的單機1000KW和單機1250KW光伏逆變器可將光伏發電單元升級到2MWp和2.5MWp,產品通過應用表現出了較明顯的優勢。

2采用多分裂升壓變壓器以增大發電單元容量

目前市場上絕大多數無隔離變壓器的大功率集中式光伏逆變器在應用中都不能夠將交流輸出側直接并聯在一起使用,一般都是通過一臺雙分裂變壓器的兩組分裂繞組并聯在一起構成一個逆變升壓單元,在逆變器容量不可突破的前提下,采用這種設計結構的光伏電站其每個發電單元的容量受限于逆變器的數量,大規模應用時,發電單元的并聯點數量將會很多,增加了系統的復雜性,不利于電站的安全穩定運行。為此,將升壓變壓器采用多分裂結構形式,在一臺多分裂變壓器上可同時接入多臺光伏逆變器,在增大發電單元升壓變壓器單機容量的同時,可使后級的配套中壓設備及電纜用量進一步減少,例如,如果采用四分裂變壓器,原設計選用單機功率為500KW的集中式光伏逆變器,每個發電單元的容量就會由1MWp變為2MWp,升壓變壓器單臺容量將增大一倍,與升壓變壓器配套的開關控制設備以及送出電纜數量將會減少一倍,不僅能在一定程度上簡化電氣系統結構,增強系統運行的穩定性,也能使系統效率得到提升,電站規模越大,效果將會越明顯。

3用非晶合金變壓器作為發電單元的升壓設備

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