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今年的国家经济工作会议提出#xff1a;将“做好碳达峰、碳中和工作”作为 2021年的主要任务之一#xff0c;而我国高速公路里程 15.5万公里#xff0c;对能源的需求与日俱增#xff0c;碳排放量增速明显。
为了实现采用减少碳排放量#xff0c;采用清洁能源替代的…前言
今年的国家经济工作会议提出将“做好碳达峰、碳中和工作”作为 2021年的主要任务之一而我国高速公路里程 15.5万公里对能源的需求与日俱增碳排放量增速明显。
为了实现采用减少碳排放量采用清洁能源替代的方式。本文主要讲述针对高速公路服务区建立光伏储能电站通过光伏电板借助储能系统依托智慧能源管理平台可以像“充电宝”一样储存着空闲时间电能在需要的时候也能释放电能过程完全绿色无碳为“碳达峰”目标做出不可或缺的贡献。
一 实事背景 近日G40沪陕高速上海段长兴岛服务区光伏分布式发电项目正式并网发电标志着上海高速公路服务区分布式光伏发电项目建设成功。
上海长兴岛服务区光伏车棚发电项目充分考虑服务区的停车区的整体规划利用西侧服务区停车场区域布置光伏组件231块以1个并网点就近接入用户服务区配电室380V母线上采用“自发自用余电上网”模式接入电网预计运营期25年。该光伏车棚项目的启用将为配套的新能源车充电桩提供约12万度/年可为电动汽车供20多万次的充电服务减少二氧化碳排放量92.64吨/年相当于1800亩树林一天的减排量所释放的氧气可供116000人全天呼吸之用。长兴岛服务区光伏车棚项目所延展的“光伏”与“车棚”产业效能充分利用太阳能研发的清洁电力的充电方式使其可以成为绿色环保车能够无忧畅行。
二 服务区分布式光伏发电分析 1. 服务区分布式光伏发电原理
分布式并网光伏系统是利用光伏组件将太阳能直接转变为电能的发电方式并且能一定程度保证发电的稳定性、可靠性及供给配电网电能质量是一种新型的、环保型且具有长远
发展前景的发电系统。该系统在高速公路服务区在场地或附近建设运行以用户侧自发自用为主、多余电量上网且在配电网系统平衡调节为特征的光伏发电设施。它能够就近逐步解决用电问题通过并网送去实现供电差额的补偿与外送。光伏电源处于用户侧可以合理减少对电网供电的依赖减少线路损耗。通过借助建筑物表面将光伏蓄电池作为建筑材料从而合理地增加光伏电站的占地面积。分布式光伏发电系统规模较小可以根据实际要求进行建设建设区域选择性较大在未来能源综合利用发展中有很大的发展空间。
2. 分布式光伏发电过程中的影响
光伏并网柜在运行中会出现电网侧电压、频率等方面的波动对本站造成冲击、负荷过高等现象不仅会对电网设备造成损坏还会威胁到维护人员的生命安全。谐波问题是光伏发电的主要问题光伏发电使用交、直流逆变器由干逆变器是通过半导体功率开关的开通和关断作用把直流电转变成了交流电,在此环节会产生谐波问题。另外由于光伏项目的不确定性造成输出功率的随机波动导致电网频率偏差电压波动与闪变等。
3. 防孤岛效应的危害
当孤岛效应发生时负荷大于或者小于光伏发电功率电网不能控制供电孤岛的电压和频率电压幅值和频率的漂移会对用电设备带来破坏。当电网侧停电检修若并网光伏电站的逆变器仍在继续供电维修人员不一定意识到分布式系统的存在从而可能危及维修人员的安全
如果逆变器仍然在发电由于并网系统输出电压和电网电压之间产生相位差当电网重新恢复供电时会产生浪涌电流可能会引起再次跳闸或对分布式发电系统、负载和供电系统带来损坏。 4. 光伏发电综合监测解决方案
利用防孤岛保护装置采集并网电压、频率及电网进线电流等信号当发生孤岛现象时快速切除并网点使本站与电网侧快速脱离。同时配置电能质量在线监测装置对电压谐波、电压波动与闪变、频率偏差、电压不平衡度、电压暂降/暂升/短时中断等进行实时监测。通过这些设备在光伏并网柜中的使用为电网的可靠运行提供保障。 三 服务区分布式光伏发电产品 1. 产品一次上图 2. 防孤岛装置 AM5SE-IS防孤岛保护装置主要适用于35kV、10kV及低压380V光伏发电、燃气发电等新能源并网供电系统。当发生孤岛现象时可以快速切除并网点使本站与电网侧快速脱离保证整个电站和相关维护人员的生命安全。 3. 电能质量在线监测装置 APView500电能质量在线监测装置采用了高性能多核平台和嵌入式操作系统遵照 IEC61000-4-30《测试和测量技术-电能质量测量方法》中规定的各电能质量指标的测量方法 进行测量。集谐波分析、波形采样、电压暂降/暂升/中断、闪变监测、电压不平衡度监测、 事件记录、测量控制等功能为一体。 四 服务区分布式光伏发电系统 1. 发电效率监测
综合看板显示所有光伏电站的数量装机容量实时发电功率。累计日、月、年发电量及发电收益。 配电图以配电图的形式直观显示光伏电站的运行状态 实时监测各逆变器的电压、电流、输出功率等电参量。 电站状态展示当前光伏电站发电功率补贴电价峰值功率等基本参数。统计当前光伏电站的日、月、年发电量及发电收益。 电站发电统计展示所选电站的时、日、月、年发电量统计报表。 4. 逆变器状态监测
逆变器状态日、月、年发电量及发电收益显示。显示逆变器功率、环境辐照度曲线。 直流侧电压电流查询。 逆变器曲线分析展示交、直流侧电压、功率、辐照度、温度曲线。 逆变器发电统计展示所选电站各个逆变器的时、日、月、年发电量统计报表。 五 总结 未来将继续以上海市“十四五”规划目标为指引积极探索光伏发电带领的能源变革在高速公路服务区的运用按照“交通能源”发展清洁低碳路沿经济的思路满足未来电动汽车飞速发展对服务区用电量的需求。 安科瑞 缪阳扬
