建設太陽能光伏電站是一件非常費時耗力的工程,稍有不慎可能會對后續(xù)電站運行產(chǎn)生影響。今天亞坦新能創(chuàng)始人李輝在對公司培訓期間,特別介紹了太陽能光伏電站建設過程中的一些問題,例如對建筑物、環(huán)境、電網(wǎng)的影響,以及建設太陽能光伏電站的意義等方面做了闡述。
一、對建筑物承重的影響
1.太陽能光伏電站的建設不影響建筑物的原有結(jié)構(gòu),建筑原有的使用功能、圍護結(jié)構(gòu)特性、建筑體形和立面的不改變。
2.光伏電站安裝在混凝土結(jié)構(gòu)的屋頂上,建筑的設計承載能力為200Kg/㎡左右,而光伏電站的荷載為30Kg/㎡2左右,使用太陽能應用安全、可靠又不影響建筑物美觀。
3.光伏電站是利用基礎的自重來固定方陣的,不破壞屋面的防水層,隔熱層和保溫層等。
二、對環(huán)境的影響
1.太陽能光伏發(fā)電不產(chǎn)生任何的廢氣、廢水、廢渣等廢棄物;
2.在運行的過程中沒有任何轉(zhuǎn)動部件,不會產(chǎn)生噪聲污染;
3.光伏發(fā)電的原理是光生伏打效應,太陽電池組件在光照的條件下產(chǎn)生直流電,經(jīng)過一定的串并聯(lián)匯總后接入到并網(wǎng)逆變器,轉(zhuǎn)換成50HzAC230V/400V電源,在整個電源的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)換過程中沒有任何高頻交流電,無電磁輻射,不會對人體產(chǎn)生危害。
4.太陽能電站的電纜敷設采用原有的管道和橋接,一般不額外敷設線路,即使涉及線路的敷設,也是采用隱蔽的結(jié)構(gòu),不破壞原有的建筑和環(huán)境。
5.太陽能電站是免維護或者少維護的,電站的運行是無人值守的。
三、太陽能電站對電網(wǎng)的影響
1、太陽能并網(wǎng)相關標準GB/T19939-2005光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術要求GB/T20046-2006GB/Z19964-2005。
光伏系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定,民用建筑太陽能光伏系統(tǒng)應用技術規(guī)范(送審稿)
2、光伏并網(wǎng)電站的安全性
1)孤島現(xiàn)象“孤島效應”指在電網(wǎng)失電情況下,發(fā)電設備仍作為孤立電源對負載供電這一現(xiàn)象。“孤島效應”對設備和人員的安全存在重大隱患,體現(xiàn)在以下兩方面:一方面是當檢修人員停止電網(wǎng)的供電,并對電力線路和電力設備進行檢修時,若并網(wǎng)太陽能電站的逆變器仍繼續(xù)供電,會造成檢修人員傷亡事故;另一方面,當因電網(wǎng)故障造成停電時,若并網(wǎng)逆變器仍繼續(xù)供電,一旦電網(wǎng)恢復供電,電網(wǎng)電壓和并網(wǎng)逆變器的輸出電壓在相位上可能存在較大差異,會在這一瞬間產(chǎn)生很大的沖擊電流,從而損壞設備。
2)防孤島保護光伏并網(wǎng)逆變器一般均采用了兩種“孤島效應”檢測方法,包括被動式和主動式兩種檢測方法。被動式檢測方法指實時檢測電網(wǎng)電壓的幅值、頻率和相位,當電網(wǎng)失電時,會在電網(wǎng)電壓的幅值、頻率和相位等參數(shù)上產(chǎn)生跳變信號,通過檢測跳變信號來判斷電網(wǎng)是否失電;主動式檢測方法指對電網(wǎng)參數(shù)產(chǎn)生小干擾信號,通過檢測反饋信號來判斷電網(wǎng)是否失電,其中一種方法就是通過測量逆變器輸出的諧波電流在并網(wǎng)點所產(chǎn)生的諧波電壓值,從而得到電網(wǎng)阻抗來進行判斷,當電網(wǎng)失電時,會在電網(wǎng)阻抗參數(shù)上發(fā)生較大變化,從而判斷是否出現(xiàn)了電網(wǎng)失電情況。
3、光伏并網(wǎng)電站的電能質(zhì)量光伏并網(wǎng)的相關國家標準和國際標準對并網(wǎng)電站輸出的電能質(zhì)量有明確的規(guī)定。對電壓、波形、頻率、相位、諧波等都有明確的要求。
1)電壓偏差應符合GB/T12325的規(guī)定,三相電壓允許的偏差為額定電壓的±7%。
2)頻率偏差應符合GB/T15945的規(guī)定,頻率的偏差值為±0.5Hz。
3)諧波和波形畸變總諧波電流應小于逆變器額定輸出的5%,偶次諧波應小于低的奇次諧波限值的25%。
4)功率因數(shù)當光伏系統(tǒng)逆變器輸出功率大于額定功率的50%,功率因數(shù)應不小于0.9。
5)電壓不平衡度應符合GB/T15543的規(guī)定的數(shù)值,允許值為2%,短時不得超過4%。
6)直流分量電站運行時,逆變器向電網(wǎng)饋送的直流電量分量不超過交流額定值的1%。
四、建設太陽能光伏電站的意義
太陽能光伏發(fā)電的廣泛應用體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展能源和循環(huán)經(jīng)濟的理念,將調(diào)整能源結(jié)構(gòu),保障能源安全在改善和保護地球環(huán)境和確保人類社會的可持續(xù)發(fā)展中占據(jù)日益重要的地位。與火力、水力、柴油發(fā)電相比較,太陽電池發(fā)電具有安全可靠、無噪聲、無排放、無污染、無能源消耗等獨特的環(huán)保優(yōu)勢,對保護地球生態(tài)環(huán)境意義重大。
光伏發(fā)電本身沒有廢氣排放,與火力發(fā)電相比,每KWh消耗0.39Kg標準煤,每噸標準煤折合原煤2.05噸,光伏發(fā)電本身不需要消耗水資源,也沒有污水排放。光伏發(fā)電的應用,將大大減輕二氧化碳等各類污染氣體,能帶來巨大的社會效益和環(huán)境效益。建設光伏發(fā)電站可以減少大氣污染,有利于環(huán)境和資源保護。預計到2020年,全球光伏發(fā)電裝機容量將達到195GWp,其中并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)占50%,那么,光伏發(fā)電的減排效果將非常驚人!
光伏建筑一體化的優(yōu)點:
①與建筑本身結(jié)合成為一個整體,不額外占用土地資源。
②可原地發(fā)電、原地用電,在一定距離范圍內(nèi)可以節(jié)省電站送電網(wǎng)的投資。有光伏陣列和公共電網(wǎng)共同給負載供應電力,增加了供電的可靠性。③BIPV系統(tǒng)大部分發(fā)的是用電高峰時的黃金電,可以大大緩解供電壓力,經(jīng)濟和環(huán)境效益顯著。
④光伏陣列安裝在屋頂和墻壁等外圍護結(jié)構(gòu)上,吸收太陽能轉(zhuǎn)化為電能,減少了墻體得熱和室內(nèi)空調(diào)冷負荷,保證室內(nèi)的空氣品質(zhì)。
⑤避免使用一般化石燃料發(fā)電的空氣污染和廢渣污染。
⑥光伏陣列安裝簡便,可任意選擇發(fā)電容量。
⑦促進PV部件的大規(guī)模生產(chǎn),進一步降低PV部件的市場價格,對BIPV系統(tǒng)的廣泛應用有著極大的推動作用。
原標題:光伏電站會對環(huán)境產(chǎn)生影響嗎?