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光伏发电在城市轨道交通中的应用研究

发布时间：2014-10-31 来源：光伏产业观察网

本文摘要：如何将太阳能光伏发电系统和城市轨道交通建设结合起来，利用太阳能向城市轨道交通工程提供电源，不仅在节约能源方面意义重大，更对指导新建轨道交通工程具有重要参考意义。

　　3.轨道交通工程利用光伏发电系统的条件

　　光伏发电系统主要是利用太阳能作为发电基础，配备必要的发输电设备，并结合实际建筑条件，共同实现发电系统功能。要实现光伏发电系统在轨道交通工程中的应用，必须满足以下2个条件：

　　（1）车站建筑在地上，且地上面积足够大，能够安装满足用电容量需求的太阳能电池板、蓄电池等发电设施。

　　（2）车站内用电负荷为三级负荷、一般机电负荷或一般照明负荷等，供电可靠性要求较低，不影响行车及消防。

　　根据目前轨道交通车站的设计、建筑样式、负荷类型等，能够满足上述条件一的，主要有高架站、车辆段、停车场、地下站出入口等地方；满足上述条件二的，主要有车站二三级通风负荷、检修电源负荷、广告照明、一般照明、车场内道路照明、地下站出入口集散广场照明、室外地徽导向负荷等。

　　城市轨道交通近年来在国内大中城市普遍发展，全国目前已有十八座城市建成运营线路，并有多个城市已开工或规划建设，根据相关规划，未来几年将是城市轨道交通发展建设的高峰期。

　　如何将太阳能光伏发电系统和城市轨道交通建设结合起来，利用太阳能向城市轨道交通工程提供电源，不仅在节约能源方面意义重大，更对指导新建轨道交通工程具有重要参考意义。

　　4.光伏发电系统在国内外应用

　　太阳能光伏发电系统分独立光伏发电系统和并网光伏发电系统，目前常见和应用较多的是独立光伏发电系统，主要是边远地区送电困难且用电需求并不是特别高的负荷，如西藏、甘肃、新疆等地区的一些家庭照明及家用电器负荷。

　　并网光伏发电系统目前投入应用的有国家体育场鸟巢太阳能光伏发电系统、深圳园博会光伏发电系统，铁路上海虹桥火车站、天津西站、南京南站等并网发电系统。并网光伏发电系统的这些工程案例为轨道交通的应用提供了很好的借鉴。

　　并网光伏发电系统主要有3种，分别为有逆流型并网系统、无逆流型并网系统、切换型并网系统。

　　（1）有逆流型并网发电系统不仅能够向负载提供电能，还能将富裕的电能输向电网，且光伏系统电源不足时，可直接从电力系统获得电能。该类发电系统主要用于光伏发电系统发电量大，剩余电能较多的场所，该种系统能效比较高，国内外采用的大部分光伏发电系统就是这种有逆流型并网发电系统（图1）。

　　（2）无逆流型并网发电系统只向负载供电，富裕电能不能输向电网，当太阳能光伏系统不能满足负载用电需求时，则从电力系统电网获得电能以满足负载要求。该种系统对负载的计算精确度要求较高，否则产生的电能既不能储存也不能输入电网，不仅不利于设备运行，还是一种能源浪费（图2）。

　　（3）切换型并网发电系统主要是增加了蓄电池储能装置，正常情况下，光伏发电系统直接向负载供电，当日照或连续阴雨天时，由切换器直接切换至电力系统电源向负载供电，储能装置进行光伏电源储能。该种系统主要应用于光伏发电系统容量较小、负载容量及蓄电池容量较小的系统（图3）。

　　随着光伏发电技术的日趋成熟和稳定，今后光伏发电系统会在各类工程中应用，城市轨道交通工程的应用也会越来越普及，范围也会越来越广泛。

关键词：光伏发电　并网　

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