摘要：探討光伏發(fā)電站在紡織企業(yè)的應用效果。為了充分利用豐富的太陽能資源和紡織企業(yè)的屋面資源，建立了1.5MWp光伏發(fā)電站。介紹了企業(yè)所在地區(qū)太陽能資源情況，對光伏組件、逆變器、光伏發(fā)電站設備布置進行了選擇，并計算了發(fā)電量。指出：該光伏發(fā)電站實現(xiàn)首年發(fā)電量1.6619×106kW·h。認為：紡織企業(yè)建立光伏發(fā)電站可減少外購電量，有利于節(jié)能減排，推動企業(yè)綠色發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：紡織企業(yè);光伏發(fā)電站;太陽能;光伏組件;逆變器;發(fā)電量;綠色環(huán)保;節(jié)能

　　江蘇南通某集團有限公司在建設數(shù)字化紡紗車間過程中，充分利用屋頂資源，建設1.5MWp光伏發(fā)電站，該電站總裝機容量為1.521MWp，年均發(fā)電量為1500MW·h。所發(fā)電量自發(fā)自用，余電上網(wǎng)。該項目于2015年10月18日正式并網(wǎng)發(fā)電,所發(fā)電量供給公司內(nèi)部使用。

　　光伏論文范例：單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)仿真平臺設計

　　該電站采用“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”方案，由22個光伏組件構(gòu)成1個光伏組串，根據(jù)屋面結(jié)構(gòu)布置，9串至16串不等接入智能防雷匯流箱，由直流匯流箱匯集至直流柜，經(jīng)1臺500kW集中式逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。本電站共設3個光伏發(fā)電單元，每兩個光伏發(fā)電單元逆變器交流側(cè)接入1臺1000kVA雙分裂箱式變壓器低壓側(cè)，升壓至35kV。

　　本電站共設兩臺1000kVA雙分裂箱式變壓器，其中1臺雙分裂變壓器一側(cè)低壓繞組暫無負荷接入，留作備用。兩臺雙分裂箱式變壓器35kV高壓側(cè)采用并接匯流方式(第1臺箱變高壓側(cè)電纜匯集到第2臺箱變高壓側(cè)電纜)，接入新建35kV配電室，經(jīng)并網(wǎng)柜接入廠區(qū)原35kV配電室。太陽能是一種資源豐富的清潔能源。利用光伏電池組件接收太陽光照發(fā)電是對可再生的綠色清潔能源的利用，GAI項目符合國家綠色節(jié)能政策，現(xiàn)以該1.5MWp光伏發(fā)電站建設實踐進行介紹。

　　1南通地區(qū)太陽能資源介紹

　　由于未收集到南通氣象站實測輻射數(shù)據(jù)，實際使用RETscreen軟件對項目所在地太陽輻射進行計算，RETscreen軟件所用到的數(shù)據(jù)來自美國航天局(NASA)數(shù)據(jù)庫。通過RETscreen得到場區(qū)的水平面總輻射數(shù)據(jù)。

　　2光伏組件

　　目前市場上主流產(chǎn)品為250Wp～260Wp多晶硅光伏電池組件。本電站采用尚德260Wp多晶硅光伏電池組件。本期工程光伏方陣場區(qū)域布置光伏組件5852塊。尚德260Wp多晶硅光伏電池組件性能參數(shù)如下:額定輸出功率260W,額定功率偏差(0～+5%)W,組件效率16%,工作電壓Vmpp30.9V,工作電流Impp8.42A,開路電壓Voc37.7V,短路電流Isc8.89A,保險絲最大熔斷值20A,最大系統(tǒng)電壓(DC)1000V,短路電流溫度系數(shù)0.060%/℃,開路電壓溫度系數(shù)-0.34%/℃,峰值功率溫度系數(shù)-0.44%/℃,尺寸(長×寬×厚)1640mm×992mm×35mm,質(zhì)量18.2kg，玻璃厚度3.2mm，標稱工作溫度(45±2)℃，使用環(huán)境溫度范圍-40℃～+85℃，最大風荷載/最大雪荷載2400Pa，10年功率衰降9.3%，25年功率衰降19.8%。

　　3逆變器選擇

　　3.1逆變器運行條件

　　本光伏發(fā)電站海拔高度6m，極端最高氣溫38.6℃，最低氣溫-6.9℃。

　　3.2逆變器性能要求

　　在當?shù)睾０胃叨认拢瑔闻_逆變器的額定功率≥500kW;工作溫度范圍:-25℃～+50℃;并網(wǎng)逆變器的最大效率應不低于98.0%，歐洲效率不應低于97.0%;在110%的負載電流情況下，并網(wǎng)逆變器可以連續(xù)可靠工作;逆變器輸出應滿足電網(wǎng)公司有關(guān)光伏發(fā)電站電能質(zhì)量的要求[1];逆變器應配有電網(wǎng)故障保護、防反放電保護、極性反接保護、電網(wǎng)過/欠壓保護、相序保護和輸入電流保護等保護功能、防孤島保護。

　　3.3逆變器型號確定

　　初步設計暫按以下逆變器參數(shù)進行計算和布置。逆變器為不帶隔離變類型，構(gòu)成1MW單元所需變壓器為雙分裂類型，自帶直流配電單元，不含功率單元模塊化，額定功率(AC)500kW，最大輸出功率550kW，最大輸出電流(AC)916A，最大逆變器效率98.7%，歐洲效率98.4%，最大直流輸入電壓1000V，最大直流輸入電流1200A，MPPT電壓(DC)450V～850V，出口線電壓(AC)315V，允許出口線電壓波動范圍(AC)±15%，額定電網(wǎng)頻率50Hz，保護功能包括過壓保護、短路保護、孤島保護、過熱保護、過載保護、直流接地保護、低電壓穿越保護，功率因數(shù)0.9(超前)、0.9(滯后)，電流總諧波畸變率<3%(額定功率)，外殼防護等級IP20，允許環(huán)境溫度-40℃～+55℃，尺寸(長×寬×高)2400mm×935mm×2200mm,質(zhì)量2000kg。

　　4光伏發(fā)電單元接線

　　4.1組成組串的組件個數(shù)

　　光伏方陣中，同一光伏組件串中各光伏組件的電性能參數(shù)宜保持一致，根據(jù)GB50797—2012《光伏發(fā)電站設計規(guī)范》計算串聯(lián)數(shù)[2]。N≤Vdcmax/{Voc×[1+(t-25)×Kv]｝(1)Vmpptmin/{Vpm×[1+(t’-25)×K’v]｝≤N≤Vmpptmax/{Vpm×[1+(t-25)×K’v]｝(2)式中：Kv為光伏組件的開路電壓溫度系數(shù)(%/℃)，K’v為光伏組件的工作電壓溫度系數(shù)(%/℃)，N為光伏組件的串聯(lián)數(shù)(N取整數(shù))，t為光伏組件工作條件下的極限低溫(℃)，t’為光伏組件工作條件下的極限高溫(℃)，Vdcmax為逆變器允許的最大直流輸入電壓(V)，Vmpptmax為逆變MPPT電壓最大值(V)，Vmpptmin為逆變器MPPT電壓最小值(V)，Voc為光伏組件的開路電壓(V)，Vpm為光伏組件的工作電壓(V)。本次僅收集到該地區(qū)歷年最高氣溫和最低氣溫，未收集到光伏組件工作條件下的極限低溫和極限高溫，在此暫按歷年極端氣溫-6.9℃和﹢38.6℃考慮。一般較少有廠家提供光伏組件的工作電壓溫度系數(shù)，在此按照規(guī)范以光伏組件的開路電壓溫度系數(shù)代替。

　　5發(fā)電量計算

　　5.1第一年發(fā)電量計算

　　通過RETscreen軟件計算，該地區(qū)水平面輻射量。根據(jù)該輻射量，并考慮電池效率以及其他各項折減，最終計算得到第一年實際上網(wǎng)電量為166.21萬kW·h，系統(tǒng)效率79%。

　　6結(jié)束語

　　該公司1.5MWp光伏發(fā)電站已投入正常運行，預計25年發(fā)電3350萬kW·h,折標準煤0.43萬噸，減排二氧化碳2.89×104t、二氧化硫234.5t、粉塵117t。該電站項目對保護環(huán)境,減少大氣污染具有一定的作用，節(jié)能減排效果顯著。該電站從投入運行至今已經(jīng)累計發(fā)電700萬kW·h，全部電量為公司內(nèi)部使用，按電價0.83元/kW·h，政策收益0.42元/kW·h計，已產(chǎn)生875萬元的經(jīng)濟收益。充分利用紡織企業(yè)屋面建設光伏發(fā)電站，符合國家能源發(fā)展政策，大力發(fā)展光伏發(fā)電站建設仍有很大的優(yōu)勢和潛力,建議推廣應用。

　　參考文獻：

　　[1]國家電網(wǎng)公司發(fā)展策劃發(fā)展部.光伏發(fā)電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定:Q/GDW617-2011[S].北京：中國標準出版社，2011.

　　[2]中國電力企業(yè)聯(lián)合會.光伏發(fā)電站設計規(guī)范:GB5097—2012[S].北京：中國計劃出版社,2012.

　　[3]中國電力企業(yè)聯(lián)合會.35kV～110kV變電所設計規(guī)范:GB50059—2011[S].北京：中國計劃出版社，2011.

　　作者：萬鋒