巫溪县天元乡高楼小学光伏发电+科普项目
发布日期：2020-06-05 13:42:35浏览次数：1017
1 项目概况
重庆巫溪县位于长江上游地区、重庆东北部，在大巴山东段南麓，地形以山地为主，属于典型的中深切割中山地形，境内山大坡陡，立体地貌明显，最低海拔139.4米，最高海拔2796.8米，低山区日照多年平均1589小时，中山区多年平均1568.7小时，高山区多年平均1378小时，适合发展光伏产业。
巫溪县天元乡位于重庆市巫溪县大宁河上游西溪河畔，距重庆主城约520公里，距离巫溪县城75公里，全乡大部分面积属山坡地，是重庆市深度扶贫区域。天元乡高楼中心小学位于大宁河之源, 海拔1000米左右的山区，冬季气温低至-1~- -10C°. 高楼小学始建于1952年,距县城75公里，现服务于天元,宝坪,新华,吉龙四个村。目前有7个班，约230名学生，22名教师。学校的教室、办公室和学生宿舍都没有供暖设施，学生在冬季普遍生冻疮，影响学生的正常学习和生活。为解决长期困扰学校的冬季供暖问题，我们设计了高楼小学的楼顶光伏发电+乡村新能源可持续发展教育STEM一体化的24KW光伏发电系统，以解决学校的电能需求和冬季供暖问题。
脸上、手上生冻疮的小学生
2 设计方案
本设计方案采用光伏并网发电方案，光伏总装机容量24kW，通过3台光伏逆变器并入电网。光伏电站在巫溪县天元乡高楼中心小学主教楼楼顶位置进行太阳能光伏组件铺设，经过太阳能光伏组件一系列的串并联安装，所产生直流电能经由并网逆变器DC/AC逆变后接入三相低压交流电网实现并网发电功能。光伏系统如下图所示。
工作模式
光伏发电系统工作模式：
无光照：阴天或者夜间时，无光伏，市电为负载供电；
弱光条件：光照条件不足，光伏发电功率低于负载功率时，光伏和市电共同为负载供电；
光照充足：光照充足时，光伏发电功率高于负载功率，光伏为负载供电，余电上网。
户用光伏并网发电系统优点：
1）利用清洁干净、可再生的自然能源太阳能发电，不耗用不可再生的、资源有限的含碳化石能源，使用中无温室气体和污染物排放，与生态环境和谐，符合经济社会可持续发展战略。
2）所发电能馈入电网，以电网为储能装置。当用电负载较大时，太阳能电力不足就向市电购电。而负载较小时或用不完电力时，就可将多余的电力馈入市电。
3）分布式建设，就近就地分散发供电，并入和退出电网灵活，有利于改善电力系统的负载平衡，并可降低线路损耗。
主要硬件设备
光伏并网发电系统所需主要器件由光伏电池板和光伏逆变器构成。
光伏组件
光伏组件是将太阳光能直接转变为直流电能的发电装置，根据用户对功率和电压的需求，通过串并量得到适合的太阳能电池组件阵列，满足用电需求。
本项目采用两种太阳能电池组件，组件电池按照严格的电池检验程序，依靠国内国外最先进的光伏检测机构，保证电池的效率和稳定性处于先进水平。
系统配置
配置清单
|
序号 |
名称 |
型号/规格说明 |
单位 |
数量 |
备注 |
|
1 |
光伏组件 |
单面单晶、多晶组件，
双面单晶组件 |
PCS |
72 |
24kW
|
|
2 |
逆变器 |
组串式逆变器 |
台 |
|
|
|
3 |
可调支架 |
可调支架、水泥墩 |
套 |
1 |
8kW |
|
4 |
固定支架 |
固定支架，水泥墩 |
套 |
1 |
16kW |
|
5 |
电缆及辅件 |
YJV、光伏专用电缆、并网箱等 |
套 |
1 |
|
|
6 |
安装及调试 |
包含运输、安装与调试等 |
套 |
1 |
|
|
7 |
监控系统 |
远程监控，运维 |
套 |
1 |
|
|
8 |
触控一体机 |
55英寸触摸一体机、监控页面展示 |
套 |
1 |
|
|
预计整体造价为光伏系统硬件5元每瓦，地基、施工、调试等3元每瓦，监控及演示系统2.8万元，共计约22万元。 |
3. 项目效益分析
社会效益：解决长期困扰山区小学的冬季供暖问题，给大山的孩子提供良好的学习环境，同时解决高楼小学的用电需求。此外，光伏发电系统的运行管理有高楼小学负责，学校将组织学生参观学习光伏发电的基本知识，展开相关的科普教育，宣传推广乡村清洁能源的开发与利用，为乡村清洁能源的发展起到示范作用。同时也让孩子们从小就能接触新技术，探究科学知识、培养科学精神。
环保综合效益：光伏发电系统的投运将大大提升乡村清洁能源的开发利用，按照光伏发电系统稳定运行25年计算，本光伏发电系统理论累计发电量可达50万度，相当于节约标准煤208吨，相当于减少二氧化碳温室气体的排放519吨，减少二氧化硫排量15.63吨，减少粉尘排量141.75吨。
经济效益：本项目光伏电站总装机容量24kW，年平均发电量为2.4万kWh，连续运行20年期累计发电量为48万kWh, 预计每年节约电费12480元（按0.52元/kWh计算）。
