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

　　關鍵詞：紡織企業;光伏發電站;太陽能;光伏組件;逆變器;發電量;綠色環保;節能

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

　　光伏論文范例：單相光伏并網發電系統仿真平臺設計

　　該電站采用“自發自用、余電上網”方案，由22個光伏組件構成1個光伏組串，根據屋面結構布置，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1臺500kW集中式逆變器將直流電轉換為交流電。本電站共設3個光伏發電單元，每兩個光伏發電單元逆變器交流側接入1臺1000kVA雙分裂箱式變壓器低壓側，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高壓側采用并接匯流方式(第1臺箱變高壓側電纜匯集到第2臺箱變高壓側電纜)，接入新建35kV配電室，經并網柜接入廠區原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能政策，現以該1.5MWp光伏發電站建設實踐進行介紹。

　　1南通地區太陽能資源介紹

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

　　2光伏組件

　　目前市場上主流產品為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,最大系統電壓(DC)1000V,短路電流溫度系數0.060%/℃,開路電壓溫度系數-0.34%/℃,峰值功率溫度系數-0.44%/℃,尺寸(長×寬×厚)1640mm×992mm×35mm,質量18.2kg，玻璃厚度3.2mm，標稱工作溫度(45±2)℃，使用環境溫度范圍-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

　　在當地海拔高度下，單臺逆變器的額定功率≥500kW;工作溫度范圍:-25℃～+50℃;并網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，并網逆變器可以連續可靠工作;逆變器輸出應滿足電網公司有關光伏發電站電能質量的要求[1];逆變器應配有電網故障保護、防反放電保護、極性反接保護、電網過/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進行計算和布置。逆變器為不帶隔離變類型，構成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，允許環境溫度-40℃～+55℃，尺寸(長×寬×高)2400mm×935mm×2200mm,質量2000kg。

　　4光伏發電單元接線

　　4.1組成組串的組件個數

　　光伏方陣中，同一光伏組件串中各光伏組件的電性能參數宜保持一致，根據GB50797—2012《光伏發電站設計規范》計算串聯數[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(%/℃)，K’v為光伏組件的工作電壓溫度系數(%/℃)，N為光伏組件的串聯數(N取整數)，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，在此按照規范以光伏組件的開路電壓溫度系數代替。

　　5發電量計算

　　5.1第一年發電量計算

　　通過RETscreen軟件計算，該地區水平面輻射量。根據該輻射量，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電量為166.21萬kW·h，系統效率79%。

　　6結束語

　　該公司1.5MWp光伏發電站已投入正常運行，預計25年發電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境,減少大氣污染具有一定的作用，節能減排效果顯著。該電站從投入運行至今已經累計發電700萬kW·h，全部電量為公司內部使用，按電價0.83元/kW·h，政策收益0.42元/kW·h計，已產生875萬元的經濟收益。充分利用紡織企業屋面建設光伏發電站，符合國家能源發展政策，大力發展光伏發電站建設仍有很大的優勢和潛力,建議推廣應用。

　　參考文獻：

　　[1]國家電網公司發展策劃發展部.光伏發電站接入電網技術規定:Q/GDW617-2011[S].北京：中國標準出版社，2011.

　　[2]中國電力企業聯合會.光伏發電站設計規范:GB5097—2012[S].北京：中國計劃出版社,2012.

　　[3]中國電力企業聯合會.35kV～110kV變電所設計規范:GB50059—2011[S].北京：中國計劃出版社，2011.

　　作者：萬鋒