摘要: 光伏集中照明系統應用于熱采供熱站夜間照明,室內照明度達15lux,站區路燈照明度達8lux,照明效果達到了國家工業照明標準。試驗供熱站照明系統改為太陽能照明系統以來,日耗電量從78°降為9°。對太陽能集中照明系統的工業應用的探索,為該技術在油田的推廣應用提供了借鑒的經驗。?
　　關鍵詞:供熱站太陽能光伏照明應用節能?

　　克拉瑪依油田太陽能資源豐富,平均年照時數為2705.6h,在克拉瑪依油田六九區選擇一座熱采供熱站,開展太陽能照明工業應用試驗研究,根據該站的實際情況和用電負荷,設計建成一座獨立運行的3.4kWp離網 系統。?

　　(1)系統基本構成。本系統采用固定式3.4kW太陽能離網發電,包括5個680Wp方陣、1臺5kW太陽能離網控制逆變一體機,輸出220V單相交流電,固定式3.4kWp。?
　　(2)離網照明系統。太陽電池組件標稱總容量3.4kW;光伏陣列采用固定式安裝,總占地面積約117m2;照明系統包括庭院燈和室內節能燈。?
　　(3)技術方案方案。3.4kWp發電單元,可直接為蓄電池充電;太陽能電力和保障電源之間可以無縫切換;蓄電池能夠儲能;改造后照明線路獨立于動力線之外,且燈具采用節能燈。?

　　該供熱站照明系統有燈具112盞,總功率12300W,平均日用電78°。光伏發電系統用于工業照明及值班室生活用電等,采用23W高效節能燈,根據實踐設計經驗,在相同照明度的情況下,運用太陽能照明系統的用電負荷約為市電負荷的1/10～1/5,現照明系統平均日用電78°,則太陽能照明系統平均日用電約9°。?

　　 是直接將太陽能轉換成電能的關鍵部分。單晶硅光伏電池組件的光電轉換效率達到14%以上,研究確定太陽能光伏系統電池的功率總容量為3.4kWp。電池選用170Wp單晶硅太陽電池組件,共20塊。峰值功率170Wp,額定工作電壓35.2V,額定工作電流4.65A,使用溫度范圍-40℃～+85℃,抗風壓強2400Pa,組件使用壽命25年。?

　　試驗供熱站所在緯度為45°,為冬季發電量的需求,太陽能電池板傾角在當地緯度基礎上增加5°,取50°,且正南方向設置。?

　　系統中蓄電池容量最佳值的確定,必須綜合考慮太陽能電池方陣電量、負荷容量及逆變器的效率等。蓄電池容量的計算?

　　如下,通過式(1)算出。?
　　式中:C為蓄電池容量,kWh;D為最長無日照期間用電天數,d;F為蓄電池放電效率的修正系數(通常取1.05);0P為平均負荷容量,kW;L為蓄電池的維修保養率(通常取0.95);U為蓄電池的放電深度(通常取0.9);Ka為包括逆變器等交流回路的損耗率(通常取0.9)。?

　　這里D一般取3d,0P根據負載用電量估算為9°,則C=36.84kWh。設蓄電池工作電壓為48V,得到蓄電池的容量為768Ah。綜合考慮選擇容量為800Ah的鉛蓄電池,24只串聯成48V/800Ah的儲能蓄電池組。?

　　控制器是光伏系統中最主要的,系統最大用電負荷是選擇系統逆變器容量的依據,選用鉛蓄電池組為48V/800Ah的電池組,工業照明采用220V/50Hz。因此選擇容量為5kVA,額定輸出電壓為200V,額定輸出頻率為50Hz的太陽能離網控制逆變一體機。?

　　光伏陣列支架本身是金屬導體,與獨立的接地系統可靠連接,在 中安裝標準的光伏防雷 。場地建筑物及 安裝避雷針,各電池組支架安裝小避雷針。電網線路的直流側與交流側使用不同容量和電壓等級的

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