太阳能光伏发电系统在高速公路领域的应用探讨_李明霞免费下载

2020 年 31 期应用科技科技创新与应用Technology Innovation and Application太阳能光伏发电系统在高速公路领域的应用探讨李明霞（山西交科公路勘察设计院，山西 太原 030032）引言随着我国高速公路的迅猛发展，交通运输部近期提出了绿色公路的标准要求。我国的高速公路工程建设正在发生着很大的变化，特别是高速公路服务设施提档升极后，使得高速公路服务设施不断扩建与改造，致使其日常的用电量逐渐增多。为解决高速公路领域日益增加的用电需求和有效提高土地资源的利用率的问题，在高速公路领域推广应用太阳能光伏发电系统，是一种既具有保障能源供给、改善生态环境的长远战略意义，同时又具有节约自然资源、降低能耗成本的现实经济意义的方法。本文将结合太阳能光伏发电系统在高速公路领域中的应用实例来进行研究探讨。1 太阳能光伏发电系统原理太阳能光伏发电是利用“光生伏特效应”，将接收到太阳辐射的光能，转换为电能。光伏发电系统分为独立式发电系统和并网式发电系统两种方式。1.1 独立式发电系统独立式发电系统是指不与电力系统的供电网络相连。该系统由光伏方阵（太阳能电池串并联封装而成）、控制器、蓄电池组和直流/交流逆变器等构成，如图 1 所示。该系统由光伏组件产生的直流电，可以直接供给直流负荷使用或经过逆变器转成交流电供给交流负荷，还可以用蓄电池等储能装置将电能存放起来，根据需要随时释放出来使用。1.2 并网式发电系统并网方式根据装机模式可分集中式和分布式两种。目前我国高速公路领域采用的是分布式并网发电系统。根据高速公路沿线服务设施的具体分布情况，设计布置不同规格和不同朝向的光伏阵列，然后将相同朝向、相同规格的光伏阵列分别通过单能逆变器汇流，再经多台逆变器集中后形成分布式并网发电方式。具体实施方案（如图 2）。该系统所发电能除供给系统内负荷外，多余电能还可以上汇到公共电网；若电能不足时，也可以通过公共电网给负荷提供电能，供电灵活可靠，同时减少了对蓄电池的投资和维护费用，是一种经济适用的方式。经过以上分析可知，和传统供电模式相比，太阳能光伏发电技术从设计理念到运行模式等各方面都进行了创新。太阳能光伏发电系统采用的新理念、新技术、新材料更贴近国家对绿色节能的要求。2 太阳能光伏发电系统在国内外高速公路的应用现状快速发展的光伏发电系统，已被广泛地应用于高速公路领域。下面就列举几个光伏发电系统在高速公路的应用实例：2.1 意大利的太阳...