西藏羊八井100kW并网光伏电站工程

西藏羊八井100kW并网光伏电站工程
关键字:西藏 羊八井 并网光伏电站 戈壁荒漠

西藏羊八井100kW并网光伏电站工程
关键字:西藏 羊八井 并网光伏电站 戈壁荒漠

阅读提示:介绍了在西藏羊八井建设的100kW并网光伏示范电站和西藏自治区可再生能源示范基地的情况。西藏羊八井100kW并网光伏电站的建成,将为我国在戈壁荒漠开展大规模或超大规模并网光伏电站的研究工作奠定基础。

羊八井位于西藏拉萨市西北——拉萨市当雄县境内青藏公路沿线90公里处 ,已建成通车的青藏铁路也从此经过。西藏羊八井地区位于北纬30.050,东经90.300,海拔为4205米,年平均气温1.70C,最高温度26.50C,最低温度-32.50C,年平均风速2.4m/s,最大风速23m/s。

西藏羊八井地区的资源得天独厚。由于地域开阔,海拔高,空气干燥,大气透明度好,云量少,加之纬度低,日照时间长,太阳总辐射值非常高。风、光和地热资源都非常丰富,具备发展可再生能源发电的独特条件。

作为西藏可再生能源利用的典范之一,在羊八井已建成了目前国内最大的地热电站,该电站属于藏中电网的组成部分。目前,藏中电网的负荷中心在拉萨地区,其用电负荷占全国负荷的78%左右。从当前情况看,藏中电网备用容量已经不足,供电的可靠性难以保证。在今后的几年内,藏中电网的缺电现象将更加严重。特别是随着青藏铁路的建成,从格尔木到拉萨铁路沿线将铺设电网,但在1000多公里长的线路上没有中间电源。在羊八井进行大型并网光伏电站的研究和示范,并进而研究在青藏铁路沿线的草原上建设大型光伏电站的可能性。 2005年8月,中国科学院电工研究所在西藏羊八井建成一座100kW并网光伏示范电站。该项目的研究对西藏的电力建设以及在我国荒漠化地区推广建设大型及超大型并网光伏电站有重要的指导意义。

总体设计

西藏羊八井100kW光伏并网电站主要由集中光伏并网发电系统、屋顶支路光伏并网发电系统和数据采集系统三部分组成。
集中电站系统
集中光伏并网系统由光伏阵列、光伏接线箱、直流配电、集中逆变器、交流配电等组成。集中电站系统的光电池方阵由4个完全相同的太阳能电池子方阵组成,光电池数量为616块,总容量为98.56kW。
每个子方阵由154块160W的太阳能电池采用14×11的排列方式组成,朝南倾角为30.10,方位角为偏东180。每个子方阵容量为24.64kW,由11块太阳能电池串连组成一组支路,14组太阳能电池支路并联构成一个完整的子方阵。
所有子方阵的直流输出汇集入一台 安装于控制室内的直流配电柜,并经过并网逆变器系统和变压器将电能并入电网。
1.太阳光伏电池参数
开路电压21.6V;
短路电流10A;
最大工作电压17.2V;
最大工作电流9.3A;
最大功率点功率160W;
电池板尺寸:1580mm×808mm×50mm;
重量:15.5kg。
2.并网逆变器参数
额定输入电压348V(DC);
额定输出功率50kW;
三相交流额定电压400V(AC);
频率:50/60 HZ;
电流畸变<5%;
系统效率>94%;
功率因数>0.95;
冷却方式为强迫风冷;
保护方式为过电压、欠电压、高频、低频和反孤岛保护;
环境温度为-20~400C;
通讯方式为RS232/485。
屋顶支路系统
屋顶支路光伏并网系统由楼顶光伏阵列、直流配电、交流配电、两台支路逆变器等组成。
1.太阳光伏电池面三刀参数
开路电压21.6V;
短路电流10A;
最大工作电压17.2V;
最大工作电流9.3A;
最大功率点功率160W;
电池板尺寸:1580mm×808mm×50mm;
重量:15.5kg。
2.并网逆变器参数
输入电压范围125~400V(DC);
额定输出功率3kW;
单相交流电压198~251V(AC);
频率:50HZ;
电流畸变<5%;
系统效率>90%;
功率因数>0.95;
冷却方式为自然风冷;
保护方式有过电压、欠电压、高频、低频和反孤岛保护;
环境温度为-20~400C;
通讯方式为RS232/485。
数据采集及监控系统
数据采集系统由并网电站关键数据采集系统和气象数据采集系统构成。并网电站关键数据由集中并网逆变器采集存储,并网电站关键数据采集系统主要采集直流侧电压、电流,电网各相电压、电流,每日发电量、总发电量等;气象数据则由专门采集系统进行采集存储。气象数据采集包括:230倾斜面辐照、水平面辐照、散射辐照、直接辐射、风向、风速、雨量、环境温度、组件温度等有关数据。
两套数据采集系统通过RS485通讯在上位PC机监控系统显示存储,显示系统的工作状态,并可以通过卫星发射器进行异地远程数据传输。

示范电站的后续研究工作

通过西藏羊八井100kW并网光伏示范电站的建设,将开展以下后续研究工作:
1.研究太阳能并网光伏电站和电网之间的相互影响关系,提出太阳光伏高压并网的技术规范;
2.研制出达到国际先进水平的150kVA高压高效并网控制逆变器和安全可靠的高压并网配电设备,用于光伏高压并网示范电站;
3.研制出适应当地自然条件的高可靠性的太阳光伏阵列跟踪控制器及跟踪装置,建设总容量不小于10kW的固定、单轴和双轴跟踪三种方式的并网光伏发电系统,相对于同容量固定式光伏发电系统,提高发电量15%以上,光伏发电成本降低10%左右;
4.通过对获取的当地资源数据和光伏并网电站运行数据进行分析,作出荒漠并网光伏电站技术经济性评价;完成进一步建设与高压网并网运行的MW级并网光伏电站的可行性研究,给出与高压网并网运行的MW级并网光伏电站的设计方案
5.调查国内适于建设大型及超大型并网光伏电站的荒漠地区及相关电网和用电负载的情况,提出我国发展大型及超大型并网光伏电站的技术方案及发展路线图。

可再生能源示范基地

在西藏羊八井原有地热电站的基础上,建设了100kW并网光伏示范电站,为西藏羊八井地区建成西藏自治区可再生能源基地拉开了帷幕。该基地利用西藏丰富的可再生能源资源,研究示范太阳能、地热能、风能等技术,为在西藏乃至全国进一步推广可再生能源技术提供技术基础和经验。计划示范的可再生能源技术包括:太阳能光伏并网发电、独立运行光伏及风/光互补系统技术、太阳能光伏水泵技术、并网风力发电技术、太阳能热利用技术、地热能利用技术等。

西藏自治区可再生能源示范基地占地11万平方米,可建设5MW并网光伏电站,同时可试验示范多种可再生能源技术。计划2006年前完成基地绿化,并安装示范10kW的单双轴跟踪式太阳能光伏并网发电系统,安装完成风/光路灯、光伏路灯、草坪灯、光伏水泵、太阳能光伏标示系统;在控制室安装示范地热、太阳能供暖及空调系统、示范太阳能热水及太阳灶等系统。在“十一五”期间,安装试验大型并网风电系统,建设完成MW级以上与高压配电网并网的光伏系统


 

 

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