浅析某厂区光伏停车棚的设计

李宗旻

【摘要】太阳能的资源非常丰富，厂区太阳能光伏发电便于设计、实施，可以充分的利用清洁能源。本文对某厂区停车棚顶进行了并网型太阳能光伏发电设计，为工厂厂房屋面的大面积光伏发电系统的设计、实施提供了宝贵的经验。

【关键词】光伏发电，停车棚，并网，厂区

1 引言

随着人类用电需求越来越高，原有的化石能源发电产生的污染也越来越大，节能和使用清洁能源变得越来越重要。清洁能源发电走进了我们的日常生活。光伏车棚方便建设，外形美观，可充分利用太阳能形成电力供应。

将停车棚与光伏发电技术相结合，使停车棚不仅能为车辆遮风挡雨，又能利用太阳能进行发电，供电动车充电、停车棚的照明和向电网供电。

本次设计的并网型光伏车棚发电系统，包括太阳能光伏发电系统及相应的配套上网设施，本次设计利用停车棚顶部，完全不占用土地。该系统没有电池储能装置，利用逆变器将直流电转换成交流电后，按并网规范要求安全并入所在厂区低压0.4KV用电系统。光伏系统为自发自用，余电上网模式。

2 光伏车棚发电系统介绍

2.1光伏车棚并网发电系统简介：

光伏车棚并网发电系统是将光伏阵列产生的电能不经过蓄电池储能，通过并网逆变器直接反向馈入电网的发供电系统或直接供给用户内部设备使用，如图1所示。

2.2光伏车棚并网发电系统组成：

光伏车棚并网发电系统由光伏组件方阵、太阳能控制器、太阳能逆变器、仪表和计算机监控等电力电子设备组成。

1）太阳能控制器

对所发的电能进行调节和控制，把调整后的能量送往直流负载或交流负载。

2）太阳能逆变器

负责把直流电转换为交流电，供交流负荷使用。

3）光伏组件方阵

由太阳电池组件按照需求串、并联而成，在太阳能的照射下将太阳能转换成电能输出，它是太阳能光伏发电系统的核心组件。

2.3光伏车棚并网发电系统的特点

光伏车棚并网发电系统直接将电能供给内部用户使用或輸入电网，免除配置蓄电池组，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用光伏方阵所发的电力从而减小了能量的损耗，并降低了系统的成本。

并网光伏发电系统可以对国家公用电网起到调峰作用。但并网光伏发电系统作为一种分散式发电系统，对传统的集中供电系统的电网会产生一些不良的影响，如谐波污染，孤岛效应等。

3 光伏车棚发电系统结构设计

3.1 厂区光伏车棚的位置及建筑平面设计

本次设计中光伏车棚的位置位于厂区的北侧大门入口两侧，每个汽车停车位按照长为6m，宽为3m设计，249个车位，如图2所示。

3.2厂区光伏车棚的结构设计

本次设计中光伏车棚每个汽车的停车位对应的电池板顶棚长为6m，宽为3m，高为3.312m，如图3所示。

4 光伏车棚发电系统电气设计

本次设计将光伏组件及支架按光伏车棚顶部实际条件进行合理布置，形成车棚顶部光伏阵列，用于太阳能的获取及光电转换，然后将光伏组件进行合理串并联后接入汇流箱，，对汇流箱进行防雷保护，根据并网型光伏逆变器的容量配置分路接入直流配电柜。直流配电柜的出口按额定功率匹配接入并网逆变器，经过逆变器将直流电流转换为满足并入电网要求的交流电流并入电网，如图4所示。

5 结束语

本次厂区光伏停车棚的设计，为工厂厂房屋顶太阳能并网发电系统的研究、设计积累了经验。但光伏停车棚发电并网对于工厂配电系统产生的问题，还需要在具体实施后进行深入的研究和分析。太阳能发电的应用前景十分广阔，分布式太阳能发电系统将成为太阳能发电的重要组成部分。

参考文献

[1]王飞 余世杰 苏建徽 沈玉梁.太阳能光伏并网发电系统的研究.电工技术学报.2005（5）

[2]袁晓 赵敏荣 胡希杰 吕玉龙.太阳能光伏发电并网技术的应用.上海电力.2006（4）

[3]沈国良 赵旭升 .太阳能光伏发电系统的原理及其发展.科技创新导报.2008（1）

[4]李逢元.太阳能光伏发电应用于公共建筑的探讨.建筑电气.2004（4）