家用太阳能光伏发电系统设计

塔 类设 备 水 法正 压试 漏 阐述
程 效 东
（ 大庆 石 化 公 司腈 纶 厂 聚 合 车 间 ， 龙 江 大 庆 １ ３０ ） 黑 ６ ０ ０ 摘 要 ： 工 装 置每 年 塔 类设 备 必 须进 行 周期 性 检修 ， 化 以往 拆 装后 的塔 类设 备 是 采 用 负压保 压 的 方 法查 漏 点。 查过程 中需要 在 检 各法兰连接处涂抹肥皂液， 由于脱单塔表面粗糙 肉眼很难发现漏点。有时开车后脱 单塔真空还会发 生波动， 必须继续查找 漏点。 开 车后 因 为脱 单塔 是 连 续抽 真 空 的 ， 漏后 仍 然 可能存 在 漏 点 。真 空 泵 负载 变 大 ， 堵 需要 启动 两 台真 空泵 ， 成 电 消耗 增 高。 造 关 键 词 ： 塔 水 ； 类 ， 备 脱单 塔 设 １具 体 实 施措 施 采用脱单塔水法正压试漏后， 漏点排除率 ： 对拆装后 的脱单塔采取了加水正压试漏的方法。 脱单塔高度为 ２０ 年～ ００年 ， ０８ ２１ 每年平均拆塔 ４台次 ， 开车后没有发现漏点 ， １米 ， ２ 从脱单塔底加水 ， Ａ级水压力为 ０５ Ｐ ， ． ａ 当脱 单塔 内的水加 漏 点 排 除率 １０ Ｍ ０ ％。 满 后 ，溢 流 到 终 止罐 出料 管线 ，当管 线 上方 压 力 表压 力 为 Ｏ Ｐ －Ｍａ ３ 经 济效 益 ： 时， 停止加水 ， 避免压力过大将脱单塔下料视镜压坏。 观察脱单塔各 每台真空泵功率为 ４ ｗ，每 台次泵运行 ５ 天 ，每年减 少 ２台 ｋ ０ 法 兰 连接 点 ， 如果 密 封不 严 就会 有 水 漏 出 。 系维 修人 员 进行 处 理 ， 次 ， 联 电费 ０ ４元 ｋ ／ ． ４ ｗｈ 直 到 各 连接 点 不再 漏 水 为 止 。 每 年增 加效 益 ＝ ２台次 ＊ ｋ ＊０天 ＊４小 时 ０ ４元 ｋ ／＝ ２４ ４ｗ５ ２ ． ４ ｗｈ为 １３ ， － 倍 光伏 电池产 量 占全球 产 量 的 比例 也 由 ２０ 年 １ ７ ０２ ． ％增 长到 ２０ 年 的 近 １％。商 业 化 晶体硅 太 阳 能 ０ ０８ ５ 电池 的效 率 也从 ３年前 的 １％一 ４ ３ １％提 高到 １％一７ ６ １％。 据 欧洲 光伏 工 业协 会 Ｅ Ｉ ＰＡ预测 ， 阳 能光 伏 发 电在 ２ 世 纪会 太 ｌ 占据世界能源消费的重要席位 ， 不但要替代部分常规能源 ， 而且将 成 为 世 界能 源供 应 的 主体 。 预计 到 ２ ３ ００年 ， 可再 生 能源 在 总能 源结 构 中将 占到 ３ ％以上 ， 太 阳能 光伏 发 电在世 界总 电力供 应 中的 占 ０ 而 比也 将 达到 １％以上 ； ２ ４ 年 ， 再 生 能 源将 占总 能耗 的 ５％以 ０ 到 ００ 可 ０ 上 ， 阳能 光 伏发 电将 占总 电 力 的 ２ ％以上 ； ２ 世 纪 末 ， 再 生 太 ０ 到 １ 可 能 源在 能源 结 构 中将 占到 ８ ％以上 ，太 阳能 发 电将 占到 ６％以 上 。 ０ ０ 这 些数 字足 以显 示 太 阳能 光 伏 产 业 的发 展 前 景 及 其 在 能 源 领 域 重要 的战 略地 位 。 ２ 太 阳能 光伏 发 电 系统 组成 及运 行 方式 太 阳能光伏发电系统是利用太 阳电池半导体材料 的光伏效应 ，
的电都是直流 电， 而电网所供应的电（ 以及房 间中各种家用 电器使 用的电） 交流电。 是 因此 您需 要 一个 换流 器 ， 是一 种 能将 直 流 电转 这 换为交流电的设备。 大多数大型换流器还允许您 自动控制系统的Ｔ 作 方式 。 有 名为 交 流模 块 的光 伏模 块 实 际上 在每 个模 块 中内置 了
２所 能 达 到 的效 果 兀 未采 用 脱 单塔 水 法 正 压试 漏 前 ， 点排 除 率 ： 漏 ３ 总结 ２０ 年 一０ ７年 ， 年 平 均 拆 塔 ４台 次 ， 车 后 有 ２台次 存 在 ０４ ２０ 每 开 用此法可以简化塔类设备试漏检查过程 ， 准确率高 ， 简单易行 ， 漏 点 。漏 点 排 除率 ５％。 ０ 适用于同类装置和相似装置的塔类设备的密封性检查 。
和并 网运行 两 种方 式 。 独立 运 行 的光 伏 发 电系统 需 要有 蓄 电池 作 为 储 能 装置 ， 要用 于无 电网 的边 远 地 区和 人 口分 散地 区 ， 个 系 统 主 整 造 价 很高 ； 有公 共 电 网的 地 区 ， 伏发 电系 统 与 电网 连 接 并 网 运 在 光
将太阳光辐射能直接转换 为电能的一种新型发 电系统， 有独立运行
图 １ 太 阳能发 电 系统示 意 图 Ｓ ｌ ｅ ｅ ｔ ｙｔ ｏ ｒＧ ｎ ｒ ｏ Ｓ ｓ ｍ ａ ａｒ ｅ
一
图 ２ 光 伏 充 电控 制 器 电 路
ｌ ２
科 技 创 新
２ １ １ Ｎ ０ｌ ０ 年１ＮＩ Ｔ 科技创新与应用 １ － ￣
关键 词 ： 阳 能光伏 发 电 ； 太 系统设 计 ； 控制 及 逆 变 电路 的 实现 ； Ｌ ９ Ｔ４４
引言
家 用 太 阳能 发 电 系统 是 一 种 可 再 生 的 、环 保 型 的新 型能 源 技 术 ， 类生 存 活 动更 离不 开 太 阳 能 。全 球 目前 年 能 源消 费 的 总 和只 人 相 当 于太 阳在 ４ ０分钟 内照射 到 地球 表 面 的能 量 。 阳能 随处 可 得 ， 太 不 必远 距 离输 电 ， 噪声 ， 污染 环境 。 由于 这些 独 特 的优 点 ， 阳 无 不 太 能 发 电作 为新 兴 的 产业 正在 迅 速 崛起 ， 如世 界 观察 研 究 所 的一 项 正 报告所指出 ： 正在兴起的“ 太阳经济” 将成为未来全球能源的主流 ， 实 现 以 “ 阳经 济 ” 太 为主 的能 源转 移 将创 造 新 的 产业 ， 像 石 油 帮助 就 人 类 形 成 今 天 的社 会 一 样 ，这 种 新 的能 源 经 济 也将 创 造 人 类 的未
科技创新与应用 ｌ ０ 年１ 上 月 １ １ 半刊 ２１ 月
科 技 创 新
家用太阳能光伏发 电系统设 计
高 彪 林 善法 ： 何 剑 峰 李 杨 杨 建 斌 ， 严 思 韵
（、 １ 浙江工商大学，浙江 杭 州 ３０ ０ ２ 浙江工商大学信 电学院 实验 老师。 ， １０ ０ 、 浙江 杭 州 ３ ０ １ ） １０ ８
行， 省去蓄电池 ， 不仅可以大幅度降低造价 ， 而且具有更高的发电效 率和更好的环保性能。 太阳能光伏发电独立系统主要包括太阳能电 池 组 件 、 制 器 、 电池 组 、 流／ 流 逆 变 器 等部 分 ， 结 构 如 图 ｌ 控 蓄 直 交 其
所示。 ３ 蓄 电池 容量 对 于 独立 光 伏 系统 来说 ，蓄 电池 是 系 统 中非 常 重要 的一 部 分 。 来。 如 果 蓄 电池 现 问题 ， 个 系统 都 无法 Ｔ作 。 作 为储 能 的 同时 ， 整 在 蓄 １太 阳 能光 伏 发 电应用 历史 及 现 状 电池 在 光伏 系统 中还 起 到 了稳压 的作用 。 于 系统 巾 蓄 电池 容量 最 对 自 １３ ８９年 发 现 “ 生 伏 打 效 应 ” １５ 光 和 ９４年 第 一 块 实 用 的光 伏 佳 值 的确 定 ， 必须 综 合 考 虑 太 阳 能光 伏 电 池 板 的 容量 、 装 地 最 长 安 电池 问世 以来 ， 阳能 光 伏 发 电取 得 了长 足 的 进 步 ， 是 它 的发 展 时 间连 续无 日照 期 间用 电 时数 、 载 容 量等 。蓄 电池 容 星 的计 算 方 太 但 负 仍 然 比计 算 机和 光 纤通 迅 要慢 得 多 。 １７ 年 的石 油 危机 和 ２ 世 纪 法 有 多种 ， 可 以通 过 式 （－ ） ９３ ０ 一般 ３ １算 ： ９ 代 的环 境 污染 问题 大 大促 进 了太 阳 能光 伏 发 电的 发 展 。 随着 ０年 ｒ ！ 一Ｖ １ Ｋ Ｑ １ ｆ 一ｌ ３ １ 人 们对 能 源 和环 境 问题 认识 的不 断 提 高 ， 光伏 发 电越 来 越 受 到各 国 其 中 ： 蓄 电 池 容 量 （ ｈ ； 最 长 无 日照 期 间 的用 电 时 数 ｃ为 Ａ） ｄ为 政府的重视 ， 科研投入不 断加大 ， 鼓励和支持光伏产业发展 的政策 也 不 断 出台 。以 １９ 年 美 国总 统 克林 顿 的“ 万 太 阳能 光伏 屋 顶计 （ ）Ｑ为平 均 负 载 的功 率 （ ）Ｖ为 系统 电压 （ ； 温 度 系数 ， ９７ 西 ｈ； Ｗ ； Ｖ） Ｋ为 一 ． ． ； ～９ 一 ． ． ～８ 划 ” 标 志， 为 日本还 有 欧洲 的德 国 、 丹麦 、 大利 、 国 、 牙 等 同也 般取 ０５ ０ ５ 为蓄 电池 的放 电深度 ， 般取 ０５ ０ 。 意 英 西班 纷 纷 开 始 制 定本 国 的可 再 生能 源 法 案 ，刺 激 了 光伏 产 业 的高 速 发 这 个 计 算公 式 是 根 据 平 均 负载 功 率 和 最 长 连 续 无 日照 时 的 用 电时 间计算 出蓄 电池 容量 的 ， 于一 般 系统 的设 计 都适 合 。 对 展。 使 用 电池 时 还需 要 安 装充 电控 制 器 。如果 能 够 妥 善使 用 电 池 ， 中 国 太 阳 能 资 源 非 常 丰 富 ，理 论 储 量 达 每 年 １０ ０ 吨标 准 ７０ 亿 那 Ｅ 煤 。 阳能 资源 开 发利 用 的潜 力非 常 广 阔 。 国光伏 发 电产 业 于 ２ 避 免 过度 充 电或 过度 消 耗 ， 么 电池 的 寿命 会 长 得 多 。这 上是 充 电 太 中 Ｏ 充 世纪 ７ 年代起步，０年代 中期进入稳步发展时期 。 ０ ９ 太阳电池及组件 控 制器 要 做 的工 作 。一 旦 电池 充 满 电 ， 电控 制器 就 不 再 允许 电流 一旦 电池 电 量 消耗 到 一定 水 平 产 量 逐年 稳 步增 加 。 过 ３ 多 年 的努 力 ， 来 了快 速 发展 的新 阶 从 光伏 模 块继 续 流人 电池 中 。 同样 ， 经 ０ 已迎 通 ， 段 。 光 明 工程 ” 导 项 目和 “ 电到 乡 ” 在“ 先 送 工程 等 国 家项 目及 世 界光 （ 过 测量 电池 电压 来控 制 ）很 多充 电 控制 器 将 不允 许 更 多 的 电流 继 续从 电池 流 出 ， 至对 电池 进行 重 新 充 电 。充 电控 制 器 的使 用 对 直 伏 市 场 的有 力拉 动 下 ， 国光 伏发 电产业 迅猛 发 展 。 中 ２０ ０７年 ， 国光伏 电池 产 量 首 次超 过 德 国和 日本 ， 世 界第 一 延 长 电池 寿命 起 到 了重要 作 用 。 中 居 由光 伏模 块 产生 的 电以 及从 电 池 中提 取 （ 如果 选择 使 用 电 池 ） 位 。 ０ ８ 的产 量 继续 提 高 ， 到 了 ２０万干 瓦 。近 ５年来 ， ２０ 年 达 ０ 中国光