摘要:本文根据非洲喀麦隆农村的太阳能资源及用电需求进行离网光伏系统勘测与设计。分析了离网光伏系统设计过程与思路,总结了海外工程项目的特点。
由于非洲巨大的能源潜力和普遍的电力短缺,可再生能源开发成为未来中非能源合作的一个重要方向。利用丰富的太阳能资源建设光伏供电的农村电网,是解决非洲广大缺电地区电力供应问题的优质方案。本文以喀麦隆某农网光伏项目为例,阐述海外离网光伏项目的设计过程及特点,为类似工程项目提供参考价值。
1 工程基本情况
喀麦隆位于非洲西海岸赤道线以北,年平均辐射量在1 700~2 200kW·h/(rn2×y)。本项目拟建设多个离网光伏电站,通过低压架空线路给各村落用户供电,以满足喀麦隆一百多个自然村落的基本生活用电需求。
2 现场勘测内容
现场勘测将以村落为单位进行,所需工具为GPS定位仪、滚轮米尺、相机、纸笔等。重点勘测内容有以下几点:
(1)详细的电站选址,核准南北朝向,定好地块大小,对道路和场平条件以及站址周围可能造成阴影的树木和建筑进行现场评估;
(2)道路分布信息,为沿路架设架空线路提供依据,并注明可能影响农网架设的树林和原架空线路的分布;
(3)居民分布及其负载评估(尤其是大负载和特殊负载)信息,对于风光柴蓄等可能造成电网冲突的其它电源应标示清楚,在没有可靠的双电源切换措施情况下禁止其它电源接入新建电网。
现场勘测时应注明GPS定位仪中各定位点号码的指代对象。完成勘测后,及时保存GPS定位仪生成的gdb文件,可通过Google Earth导出CAD文件,对照笔记信息出具勘测图纸和勘测报告。
3 离网光伏系统设计
3.1离网光伏系统原理
离网光伏系统基本组成包括光伏组件、光伏控制器、离网逆变器、蓄电池组、低压配电线路等,系统原理如图1所示。
通常离网光伏系统的设计思路为首先根据负载大小及用电时间计算日需电量,反推系统组件装机容量,再根据当地天气条件计算连续阴雨天数,得出蓄电池容量,计算过程需考虑发电效率、充放电效率及配电系统损耗等。通过现场勘测,明确一个村落的用户数量与负载大小,即可确定本站点的用电总负荷。