(简析流体弱压光伏充电体系在市区构建里的运用)

时间:12月10日 来源:河北太阳能发电 访问:
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  直流低压光伏发电系统就是这样一个理想的供电系统,应用于城市建筑中的直流低压系统中,直流低压光伏供电系统比独立光伏系统和市电转换低压直流有更多的优势。独立的光伏供电系统存在着一个致命的弱点,就是储能装置(还带着蓄电池)的性能在照明中表现极差,因为蓄电池的性能不好,逆变器造价高、效率低、可靠性差、寿命短。这些问题影响独立系统供电的经济指标,所以独立系统只能作为无电地区无可奈何的选择。在城市中也因其电价是市电的十倍而难以推广,而市电转换低压直流的应用似乎是多此一举。既然有了市电供应,而且各种用电器又都是按市电要求设计生产的,市电电器品种多,部件损坏容易修配更换,而低压直流电器虽然也有不少,可是多数都专门备有与市电相适配的降压整流装置,尽管这些装置通常效率很低,但并不影响使用上的方便。如果专门用一个低压供电线路,首先要统一电压,而且这个电路要确定一个额定功率。把市电转换成低压直流供电,必然使电价随着转换损耗而增高,也必然要因为增加了设备而提高用电成本,如果额定功率不是很适当,损坏设备和增大损耗是非此即彼、经常性的问题。如果带功率调整装置,会使问题更复杂,工作系统不论是处于何种工作类型(繁重或间断)都会很不利。从另一方面来说,低压供电只是在市电供应上改变了方式,并没有降低市电负荷,也没有应急功能,却平添了大堆的麻烦。诸如此类的问题,使得低压供电在技术上和经济上的优势大打折扣,已经不再优于直流低压光伏供电。

  直流低压光伏供电显然比市电转变的低压供电高效、方便、可靠、经济。如果应用上不能在市电低压供电上争得一席之地的话,那么屋顶太阳能逆变应用就应该首先被否定了。直流低压光伏供电相对于市电低压供电无谐波、质量好,供电不受市电断电影响,如果使用蓄电池白天蓄电,夜晚用电,对蓄电池有利。把直流低压光伏供电系统用于建筑的专门用电系统,类似需要应急的楼道照明和安防照明等系统是十分理想的。困难的是系统中必须使用低压用电设备,然而这类灯具并没有现成产品,那么系统的设计和制造就要面临更复杂的问题。即便是有现成的低压电器,系统的问题也不能彻底解决,储能光伏系统的问题是储能装置蓄电池的问题。应用中光伏系统的储能装置长久以来是沿用了市电蓄电池充电电路的设计原理,以保护为主。事实上,应用在光伏系统中的蓄电池根本无法实现传统设计中的恒流恒压等技术要求。光伏发电的特点就是电池板输出功率随日照强度变化而随时变化。不过,也用不着应用传统的充电方式对蓄电池充电,蓄电池的充放电过程是一个能量转换的过程,对于光伏系统来说,追求的是转换效率,某一种蓄电池的转换效率是其充放电相关参数的函数,这个小于1的数值在相关参数变化时,差别很大。例如在大电流和深度放电时,蓄电池1的放电效率远小于0.5,这类现象很普遍。在逆变系统中从没有引起过重视,直到蓄电池损坏,才考虑到系统的经济性。蓄电池的损坏,主要原因就是蓄电池经常在低效率区间工作,而光伏系统的蓄电池几乎是长期在充电不足的低效率区间工作的。一个系统备急时间较长,也就是说,为了解决一段阴雨天仍能维持工作而设计的系统,往往选用较大容量的蓄电池,在第一个阴雨天过后,大容量的蓄电池就处于欠电状态了,同样可以理解为,该蓄电池就工作在低效率区间,处在这种状态的蓄电池1因为容量较大,很难再恢复到高效状态工作,恶性循环的结果是蓄电池报废。在报废之前,同样因为蓄电池的充放电低效率,还存在着可观的能量损失,假如是选用较小容量的蓄电池情况未必有所改善,一个较短的阴雨天周期就会使系统失效。多数人为了满足系统用户的要求也不会这么去做。所以蓄电池问题一直是独立光伏系统难于解决的大问题。

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