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摘要：针对110kV变电站使用太阳能光伏发电系统作为站用备用电源从技术、经济和节能减排方面进行分析。
关键词：变电站 太阳能 备用电源
1 概述
依托110kV变电站针对使用太阳能光伏发电系统作为站用备用电源的可行性进行了技术经济分析。
2 太阳能光伏发电系统的优点和效益
2.1 优点
①使用寿命长，无需专人维护。其中太阳能电池寿命长达25年以上。②自给自足，蓄电池作为蓄能装置，把白天太阳能电池收集的电能储存起来，方便使用，阴雨天气可按要求连续供电（3-10天）。③一次投资，终身受益，太阳能清洁无辐射，无污染。④绿色能源，安全环保。间接地减少对大气二氧化碳等温室气体的排放。⑤无需消耗燃料，无机械转动部件，无需另外架输电线路，可以按照要求，方便地与任意地面或建筑物相接合。⑥建造的周期很短，实际建造时间按规模大小来算。⑦不破坏建筑的外观。
2.2 减排效果
光伏发电属于清洁可再生能源，是未来发展的重点，光伏并网发电的推广应用，将会带来良好的环境效益。可以粗略计算“环境效益”如下：
①每kWh电耗煤：目前我国发电耗煤为平均390g标煤/kWh （能源基础数据汇编，国家计委能源所，1999。1，p16）。
②每发1kWh电排放CO2
③每瓦光伏组件平均每年发2kWh。
④每瓦光伏组件平均每年相当减排CO2吨数
2kWh×1.4×10-3吨CO2/kWh=2.8×10-3T
按照EPIA的估计，光伏发电取代柴油发电机的CO2减排效果为1Kg/kWh；光伏并网发电的平均减排效果为0.6kg/kWh。到2020年，全世界光伏发电的累计安装量将达到195GWp，其中大约50%为光伏并网发电。
3 110kV变电站使用太阳能光伏发电系统可行性研究
3.1 一般光伏发电系统的成本构成
以50kW的光伏发电系统为例：
3.2 光伏并网发电系统设计原则与原理
3.2.1 总体设计原则
①视觉美观性
在设计整个发电系统的时候，充分考虑建筑视觉美观性，在不影响整体设计效果的情况下设计安装光伏发电系统。
②太阳辐射量
为了增加并网光伏电站的输出能量，在设计时尽可能地将更多的太阳能电池板（组件）普照在阳光下，并且避免太阳电池板之间的相互遮光，以及房屋屋顶边缘、周围可能的建筑物以及其它障碍物遮挡阳光。
③电缆长度
减少电缆长度，可以减小线路上的电压降损失，提高系统的输出能量；减小电缆尺寸，可以降低成本，同时减轻屋顶负荷并增加灵活性。
所以在设计时考虑从太阳电池到接线箱、接线箱到直流/交流电力转换器以及直流/交流电力转换器到并网交流配电柜的电力电缆保持在最短距离。
3.2.2 方案设计原理
考虑到上述总体设计原则，设计方案原理如下：
太阳电池阵工作寿命：正常使用25年后组件输出功率衰减不超过初始值的20%。
3.3 效益分析
在不占用额外的土地的情况下进行光伏系统的安装，不仅让宝贵的土地资源得到了有效的利用，还通过绿色可再生能源对建筑楼体进行节能减排，满足能源的可持续发展。
此外，太阳能发电系统的应用还有助于展现我国对环境保护的重视，BIPV是未来光伏应用中最重要的领域之一，其发展前景十分广阔，它对提高人民的环境保护意识，对可再生能源的应用起到良好的展示作用。
参考文献：
[1]迈克·布赖斯，加里·梅恩，吉姆·泰伦斯，吕行.应急太阳能备用电源技术交流[J].电子制作，2013（01）.
[2]太阳能发电硅转化率有望突破35%[J].激光与光电子学进展，2009（09）.
[3]曹承栋.浅谈国内外太阳能发电技术发展状况及展望[J].通信电源技术，2011（01）.
关键词：变电站 太阳能 备用电源
1 概述
依托110kV变电站针对使用太阳能光伏发电系统作为站用备用电源的可行性进行了技术经济分析。
2 太阳能光伏发电系统的优点和效益
2.1 优点
①使用寿命长，无需专人维护。其中太阳能电池寿命长达25年以上。②自给自足，蓄电池作为蓄能装置，把白天太阳能电池收集的电能储存起来，方便使用，阴雨天气可按要求连续供电（3-10天）。③一次投资，终身受益，太阳能清洁无辐射，无污染。④绿色能源，安全环保。间接地减少对大气二氧化碳等温室气体的排放。⑤无需消耗燃料，无机械转动部件，无需另外架输电线路，可以按照要求，方便地与任意地面或建筑物相接合。⑥建造的周期很短，实际建造时间按规模大小来算。⑦不破坏建筑的外观。
2.2 减排效果
光伏发电属于清洁可再生能源，是未来发展的重点，光伏并网发电的推广应用，将会带来良好的环境效益。可以粗略计算“环境效益”如下：
①每kWh电耗煤：目前我国发电耗煤为平均390g标煤/kWh （能源基础数据汇编，国家计委能源所，1999。1，p16）。
②每发1kWh电排放CO2
③每瓦光伏组件平均每年发2kWh。
④每瓦光伏组件平均每年相当减排CO2吨数
2kWh×1.4×10-3吨CO2/kWh=2.8×10-3T
按照EPIA的估计，光伏发电取代柴油发电机的CO2减排效果为1Kg/kWh；光伏并网发电的平均减排效果为0.6kg/kWh。到2020年，全世界光伏发电的累计安装量将达到195GWp，其中大约50%为光伏并网发电。
3 110kV变电站使用太阳能光伏发电系统可行性研究
3.1 一般光伏发电系统的成本构成
以50kW的光伏发电系统为例：
3.2 光伏并网发电系统设计原则与原理
3.2.1 总体设计原则
①视觉美观性
在设计整个发电系统的时候，充分考虑建筑视觉美观性，在不影响整体设计效果的情况下设计安装光伏发电系统。
②太阳辐射量
为了增加并网光伏电站的输出能量，在设计时尽可能地将更多的太阳能电池板（组件）普照在阳光下，并且避免太阳电池板之间的相互遮光，以及房屋屋顶边缘、周围可能的建筑物以及其它障碍物遮挡阳光。
③电缆长度
减少电缆长度，可以减小线路上的电压降损失，提高系统的输出能量；减小电缆尺寸，可以降低成本，同时减轻屋顶负荷并增加灵活性。
所以在设计时考虑从太阳电池到接线箱、接线箱到直流/交流电力转换器以及直流/交流电力转换器到并网交流配电柜的电力电缆保持在最短距离。
3.2.2 方案设计原理
考虑到上述总体设计原则，设计方案原理如下：
太阳电池阵工作寿命：正常使用25年后组件输出功率衰减不超过初始值的20%。
3.3 效益分析
在不占用额外的土地的情况下进行光伏系统的安装，不仅让宝贵的土地资源得到了有效的利用，还通过绿色可再生能源对建筑楼体进行节能减排，满足能源的可持续发展。
此外，太阳能发电系统的应用还有助于展现我国对环境保护的重视，BIPV是未来光伏应用中最重要的领域之一，其发展前景十分广阔，它对提高人民的环境保护意识，对可再生能源的应用起到良好的展示作用。
参考文献：
[1]迈克·布赖斯，加里·梅恩，吉姆·泰伦斯，吕行.应急太阳能备用电源技术交流[J].电子制作，2013（01）.
[2]太阳能发电硅转化率有望突破35%[J].激光与光电子学进展，2009（09）.
[3]曹承栋.浅谈国内外太阳能发电技术发展状况及展望[J].通信电源技术，2011（01）.