在祖國的西部有一片充滿神秘、充滿誘惑的地方,這里是千山之巔,萬水之源,俊俏的山峰、滾滾的江水滋養著牦牛藏羚羊,冰冷的白雪、飄逸的寒霧養育著神圣的宗教。這里是西藏,是人們向往的地方。而獨特的地理地貌,人跡罕至的自然環境,也讓物資,特別是電力難以送到所有地方。一所坐落在峽谷的學校,同樣需要面對這樣子的問題,沒有電,燈不會亮,就沒法讀書,冰箱里的蔬菜會變質,吃飯就成了問題。
如何在電力不穩的高海拔地區,讓孩子們感到溫暖,光伏加儲能是一種理想的方案。
實地勘察學校多類型負載并進行分類,確認重要負載功率及不斷電時間,計算出需要的電池容量。根據學校屋面情況和光照情況,確認組件規格和數量。
由于學校位于峽谷口,同時會有大雪,支架設計需要考慮荷載情況。
項目位于高海拔地區,空氣稀薄會導致電氣絕緣性能下降,需要嚴格選擇合適的電氣產品。
前期勘探需要詳盡,物料進場及安裝爭取一次性完成。
帶著初步的構想,并按照項目建設流程,固德威人轉戰數千里進了藏區。
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經過現場勘探確認了方案,在這里簡述。
二、項目概述
學校共有三幢樓,包括一幢教學樓,一幢宿舍樓和一幢辦公樓。學校和當地政府、派出所和醫院共用一套110kW的水電站,水電站發出來的電沒有經過變壓器和開關柜直接布線至學校,學校用電采用T接針刺的方法直接從動力線取電。由于冬季水電站發電水平降低,輸出電壓降低至100V,學校負載特別是冰箱用電得不到保障,因此需要一套光伏儲能系統,為重要負載提供電力。
三、光伏儲能系統接線示意
根據現場電力情況和負荷要求,初步配置和接線方案如下:
實地勘察并與學校老師確認溝通負載情況,用于系統容量確認。
負荷表
電池的容量計算:不間斷供電需要電量8.69kwh,約合180Ah電池,考慮電池放電深度80%和冬季光照條件較差,同時冰箱和部分電燈需要供電,現場采用24塊2V,200Ah的鉛酸電池串聯使用。
組件容量計算:按照惡劣情況下進行核算,確保兩天的不間斷供電,需要約4千瓦的組件,綜合考慮現場的安裝環境,選用16塊275Wp的光伏組件。
四、光伏系統安裝
組件安裝
組件安裝在宿舍樓的樓頂,宿舍樓屋頂實拍和尺寸如下圖:
屋頂實拍
屋頂尺寸和組件排布示意
支架安裝示意
現場安裝完成后組件
逆變器安裝
逆變器采用固德威GW5048D-ES,采用壁掛式安裝在學校儲存蔬菜的房間。
現場雙向儲能逆變器圖片
電池安裝
電池采用鉛酸電池,電池的排布和封裝,考慮現場空間較小同時潮濕,需要帶電池支架安裝;
電池需要確保,小朋友們不能觸及。
現場儲能電池安裝圖片
配電箱接線圖和安裝
配電箱需要實現的功能為:
水利發電機電能充足時,學校的負載可以全部由水利發電機供電,減少對電池的使用,同時提供轉換開關,以便每隔兩周對電池進行一次充放電,電能直接供給BACK-UP端負載。
水利發電機電能不充足或電能質量達不到要求時,需要實現手動切換重要負載至BACK-UP端口,并確保聯動不會將BACK-UP與ON-GRID連接。
配電箱引出一個插座,用于給對電能要求高的負載供電、做備份緊急電源,同時可以適當減少光伏電的浪費。
安裝蓄電池開關。
配電箱接線圖
總結
項目安裝完成,經過調試驗收后,持續穩定運行,孩子們不必擔心冬天沒電沒法讀書,也不必擔心沒電吃不到飯。或許這并不能算是一件偉大的事情,卻讓固德威人覺得意義非凡,因為孩子們的微笑是那樣的溫暖。