轨道交通太阳能光伏发电系统应用研究
摘要:介绍太阳能光伏发电系统的应用条件、原理、组成及结合轨道交通的特点,提出适合轨道交通光伏发电系统设计方案,并进行了能源、经济、社会、环境的效益分析。
关键词:轨道交通;太阳能;光伏发电;光伏组件
随着经济和社会的发展,能源和环境问题逐渐引起社会的关注,对可再生能源的利用与开发越来越迫切。随着经济的快速发展,我国面临着电力、煤炭、石油等传统能源急剧消耗导致供应紧张的局面,经济社会发展的主要制约因素是能源消耗与环境保护。因此,合理开发和利用可再生能源是改善能源结构、增强能源持续供给能力、保障能源安全、恢复自然环境的有效措施。太阳能光伏发电作为重要的可再生能源形式,已是当今世界上公认的最有发展前景的新能源技术之一。各发达国家都投入了巨大的人力物力进行这方面的技术研发,并投入巨额资金积极推进产业化进程,大力开拓和培育光伏产业市场。利用太阳能主要有两种方式,一种是光热转换,另一种就是光电转换(即通常所说的光伏发电),其中重点是后者。城市轨道交通的能源消耗量巨大,已成为重点用能单位,利用太阳能光伏发电为轨道交通沿线用电负
f荷供电,不仅可以减少轨道交通对市电的需求,降低运营的成本;同时还可积极响应节能减排目标,有效推动新能源的发展。
1利用光伏发电技术的主要条件
11光照资源
太阳能资源的分布与各地的海拔高度、纬度、气候条件和地理状况有关,我国有着丰富的阳能资源,全国总面积23以上地区全年日照时数大于2200h。光伏发电系统设置的位置需要有富集的太阳光照资源,以保证系统较稳定的发电量。为了便于太阳能资源的开发与利用,我国把年辐射量大于9260MJm2的西藏西部地区除外的地区分为五类,太阳能资源地区分类如表1所示。
12场地条件
轨道交通工程项目中光伏发电系统的设置需要充分考虑建筑物形式和周边环境。(1)为地面上的建筑物,能有足够的面积安装满足用电容量需求的太阳能电池板、蓄电池等发电设施;(2)光伏组件的布置要避开或远离遮阴物;(3)
f靠近主干电网,以减少新增输电线路的投资。
2轨道交通光伏发电系统设计
根据轨道交通工程建筑形式,有条件设置光伏发电系统的主要有高架站(地面站)顶棚、车站出入口顶棚、车辆段顶棚等地方;由于车辆段库房屋顶空间较大,而且比较开阔,适合设置较大型的光伏发电系统,本文主要以车辆段为例,介绍太阳能光伏发电系统应用在轨道交通工程中的设计方案r