航站楼工程光伏发电系统施工技术的应用

冯万基

（贵州省机场集团有限公司，贵阳 550000）

某航站楼地面建筑两层，地下设有一层地下室和停车场，总建筑面积约为35，000平方米，基于实际工作需求需对其进行扩建，在电能供应方面决定借助太阳能广发发电系统来实现。为确保该系统的有效应用，应结合航站楼实际情况及配套工程，从系统的安全可靠性、可扩充性、灵活性及先进行等几方面考虑，制定科学的施工设计方案，保证系统施工质量。

1 光伏发电技术原理

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，进而实现光能向电能的转变，其中太阳能电池是光伏发电系统的核心元件。该项技术原理为：光照射在太阳能电池芯片上的PN结，被高能状态下的电子吸收，然后转化为自由电子，在晶体内发生移动，余下的空穴也围绕晶体移动，自由电子和孔穴分为聚集在N结和P结，此时两者之间便会出现电位差而释放出电能，便会具备电源功能用于供电[1]。

2 航站楼工程光伏发电系统施工技术要点

基于光伏发电系统所具有的节能性、环保性等特点，已经在建筑工程供电方面得到了广泛应用，先将此次施工过程总结如下。

2.1 光伏组件的选用与安装

该项目工程所用光伏组件类型为多晶硅，具体型号为TSM-220PC46，总用量为700块，每块功率均为220Wp，光电转换率约为16.7%，性能良好具有较高的可靠性，正常使用寿命超过26年。光伏组件正面和反面所用封装材料分别为高透光钢化玻璃和普通钢化玻璃，厚度均为6mm，防水接线盒防护等级为IP65，施工时将光伏组件封装为4层中空隔热幕墙玻璃。航站楼共有28个天窗，从北到南呈条状分布，每个天窗的长度和宽度分别为22.5m和1.8m。

2.2 组件的串并联和汇流箱设计

在串联光伏组件时，需要考虑最大串联功率和电池组充电电压，以保证两者之间的匹配性为基本原则，确定串联数量。根据工程实际情况可知，每个天窗所安装的光伏组件为25个，所有光伏组件供分为63路。另外，系统还需用到16个汇流箱，安装在机房内，其外壳材质为不锈钢，内部装设有过压防雷保护器和防反二极管。

2.3 蓄电池的选用与安装

光伏发电系统中需配置蓄电池，用于阴雨天供电。此次施工所用蓄电池类型为铅酸蓄电池，具体型号为GFM-2200，总用量为260只，每只容量和电压分别为1600Ah和2V。在安装蓄电池时，所考虑的因素包括环境温度和电池散热。该系统中蓄电池安装在地下是机房，结合其他设备安装及通道设置，将蓄电池分为两层，预留22mm空隙用作电池散热[2]。

2.4 能源管理器安装

该项目工程所用能源管理器型号为AD170，使用性能良好，具有较高的可靠性。控制器输入电流为直流电流，可同时接入6路。在对其进行充电时，需将其具体组压大小与设定值进行比较，来改变电子开关的闭合和开启状态，以此来实现对充电电流和电压的控制，可以有效提高充电效率，并且可以避免蓄电池发生过充现象。

2.5 逆变器和配电箱配置

此光伏发电系统所用逆变器为三相输出正弦波离网逆变器，具体型号为SN75K5，其功率容量为75kVA。太阳能发电控制则配电网负责，同时还可以显示出电压和电流大小，并完成对电能的计算。另外，在配电箱中还装设有交流浪涌模块，可以有效避免感应雷现象的发生，再结合直流输入端的防雷装置，可有效保证其安全、稳定运行。

2.6 机房布置

机房设置在地下，空间大小为10.2mx7.6m。为便于光伏发电系统的操控和后期维护，在出口位置处安装控制器、逆变器和配电箱，然后再向里位置处安装蓄电池，预留22mm散热空间，电缆桥架布置在设备靠北处，占据约60cm空间。蓄电池支架数量为4个，彼此之间留出80cm宽的通道，便于支架安装和维护。

2.7 电缆选型和敷设

选用电缆时，需结合系统整个工程项目及防火安全要求考虑，其中组件之间串联所用电缆我自带电缆，组件串与汇流箱之间所用电缆型号为2PFGll 72，汇流箱与控制器之间选用环保电缆，蓄电池组与控制器、控制器与逆变器之间所用电缆也是环保电缆，逆变器与交流柜之间的电缆型号为YJV-4*70+E35。安装电缆时，从天窗最北边牵出，与室内吊顶层内桥架相连接，然后再沿着墙面接入机房。直流电缆敷设数量共58根，其直径大小为9mm，并与交流电缆隔离开，所用桥架规格为150mmX100mm。

3 结束语

将光伏发电系统应用于航站楼工程中，可以实现太阳能的充分利用，在保证航站楼正常用电需求的前提下，减少电能损耗，实现了节能减排。实际施工过程中，应加强对各个施工环节的管理和控制力度，保证施工的规范性和施工质量，进而才能实现光伏发电系统的有效应用。

[1] 王海松，窦春叶.某国际机场航站楼供配电系统设计[J].建筑电气，2016，（7）：31-37.

[2] 孙寿利，单贵彬.光伏发电系统的推广与应用[J].农村电工，2017，（4）：48-48.