太阳能光伏发电在大型酒店中的作用

2019-10-21 17:51孙立新
科学导报·科学工程与电力 2019年13期
关键词:节能环保太阳能

孙立新

【摘  要】宾馆、酒店是电力能源的消耗大户,太阳能的使用将改变这一切,太阳能设施的改进与提高,将更有效、更节能、更安全地为人类服务

【关键词】太阳能;安装使用;改进提高;节能环保

人们一提到宾馆、酒店就会想到它们舒适的环境,一走进宾馆、酒店,就能感到冬暖夏凉,上下电梯方便快捷,一天24小时热水不断,一到夜间,整个场所更是灯火辉煌,亮如白昼,煞是好看,这些美丽的“风景”其实都需要消耗大量的电能,为此,宾馆、酒店也支付出了“昂贵”的电费,增大了宾馆、酒店的成本开销。

哪如何才能降低开销、减少支出或者变支出为收益呢?有,肯定有,应用绿色新能源――采用太阳能光伏发电,这是一条行之有效的途径。

太阳能光伏是怎样发电的呢?其实它是利用光伏半导体材料的光伏效应,将太阳能直接转换为直流电能的一种新型的发电形式。

具体而言,太阳能光伏应用,其根本就是利用太阳能来满足宾馆、酒店的用能需求,这包括供暖、供热、空调、生活热水、厨房用电等,它就是通过将太阳光照射在光伏板上,由光伏板发出直流电,通过逆变转换为交流电,并入宾馆、酒店内部电网,供其直接使用,它具有即发即用,就近使用的特点,可作为一种优先使用的能源。

在实际应用中,人们常常会将太阳能光伏板,安装在阳光充足、日照时间长的地方,例如:建筑物闲置的屋顶上,还有建筑物的东、南、西三个墙体的立面上。

首先拿建筑物屋顶来说,由于建筑物屋顶有多种形式,一般可分为平面屋顶、斜面屋顶和天棚等形式。因此太阳能光伏板的安装方式也各不相同。

在平面屋顶上安装太阳能光伏板的方式,雷同于在地面上直接安装,由于空间没有遮挡,所以可获得良好的光照条件,能取得最佳的发电效果,获得最大的发电电量,具有产品标准化、运营低成本、产能高收益的特性

在斜面屋顶上安装太阳能光伏板的方式:可选择面朝南的屋面上,安装太阳能光伏板,同样它也能获得较好的发电效果,但发电量略逊于平面屋顶。

在实际安装太阳能光伏板时,可将光伏板面向太阳,略微向后倾斜,选择好一定的上扬角度,使光伏电池板充分接受到太阳的光照,以获取最多的光能,发挥最大效能作用,这样安装,既符合光伏板采光的要求,又能接受到大量太阳光的照射,吸收光能,并将光能转化成电能,供宾馆、酒店的照明、空调、做饭和烧水等电气设备使用,又可减少向电网购电的需求,缓解电网在用电高峰时的压力,同时还大大节约了将太阳能光伏板安装在地面上的珍贵土地资源,由于光伏板是直接安装在屋顶上的,就像一块块的遮阳板,在夏天还可以减少太阳对建筑物的直接照射,起到隔热降温的效果,太阳能光伏板的安装,还可以减少空调在冬、夏两季的使用频率,减少空调消耗的电能,这确实是一种一举多得的好方法。

使用太阳能光伏发电的优点在于

⑴一次投入和经常性维护费用少,

⑵光伏电池板的生命周期长,长达约25年,

⑶能起到节能减排、绿色环保的作用,是一种良好的清洁、绿色能源,

⑷是一种取之不尽,用之不竭的可再生能源,

⑸能有效地减少建筑能耗,实现建筑节能。

同时,现代工艺已经生产出了多种颜色的太阳能光伏板,可供使用者选择,来保持与周围环境色彩的协调与和谐,增进建筑物的美观性。

那么一块太阳能光伏板一年究竟能发多少电量呢?

首先,我们要知道光伏板安装的地点是太阳能资源的几类资源区,它的年等效利用小时数和最低保障发电小时数分别为多少?就苏州地区而言,年有效光照时长在2000--2200小时,最低保障发电小时数为2100小时。

其次,我们要知道一块光伏板的面积是多少?它的发电量是多少?,通常情况,一块太阳能光伏板的几何尺寸是:长度为1.65米,宽度为1米,其面积约为:1.65平方,以每平方的发电功率按150瓦计算的话,那一块太阳能光伏板的发电功率是150瓦X1,65=247.5瓦,一年这样的一块光伏板就能发电:2100X247.5=519750瓦时=519.75千瓦时=519.75度电,如果建筑物的屋顶面积为100平方的话,就能发电519.75÷1.65 X100=31500度电,来保障白天高峰用电的需求。

除了在屋顶上、墙上安装太阳能光伏板外,还可在宾馆、酒店的大堂顶部玻璃采光区、雨棚上、平台上安装。

在实现了光伏发电自发自用的基础上,由于太阳光和光伏所发的电能都存在着即时性的问题,不使用也就会马上浪费了,同时还会影响到电网电能质量,因此,人们就要对多发的余电进行处理,处理的方法通常有两种:

其一:可进行并网处理,将多余的电能,在保证电能质量、确保电网安全可靠运行的前提下,供向电网,并按国家电网的余电上网补贴政策,获取补贴收入。

其二:可将多余的发电量,储存在蓄电池组内,人们称之谓“储能”,在需要用电时,再由蓄电池组随时向设备供电。

储能对于保障能源系统的安全性、稳定性、可靠性、经济运行性、实现绿色能源有着重要的意义,

在储能的过程中,所使用的蓄电池组,可选用少维护或免维护类型的蓄电池,同时蓄电池组还应具有以下各项基本特性:

⑴.具有良好的充放电性能

⑵.具有较长的循环使用寿命

⑶.具有较强的深放电能力

⑷.具有较低的自放电率

为了能让太阳能光伏更有效、更节能、更安全地为宾馆、酒店服务,我们还可以增加一些安全、增效的设施来提高太阳能光伏的性能。

1.在太阳能光伏上增加保护措施――加装充电控制器

加装充电控制器是用来保护太阳能设备的安全,当外界温度太高,就容易对太阳能自身设备造成损坏,比如对逆变器的损伤,逆变器是储能的核心场所,通常工作温度在60摄氏度以下,当超过这个温度界限时,充电控制器就会启动,使逆变器停止工作,不再向外界供电。这样做不仅保护了电器回路的本身,同时也保护了电网和居民的用电安全。

2.在太阳能光伏上增加防降效措施――清洁光伏板尘土

在当今的大气环境中,空气中尘土飞扬,雾霾不断,这些风沙、灰尘就会落在光伏板表面上,形成一层灰土,阻碍着光伏板接受太阳光,影响光伏板的正常发电,如果不及时、不经常性地清理,会直接降低光伏板的发电效率,所以,清洁光伏板十分的重要。

3.提高太阳能光伏板發电量的改进措施――加装太阳跟踪设备

目前太阳能光伏板都是固定安装在地面或是建筑物上的,会受到太阳公转的影响,不能全天候的直对太阳,只能有限的接受太阳光,如果在太阳能光伏板的底部加装一组小型的旋转器,让它带动光伏板像向日葵一样,始终面朝着太阳,来接受太阳能,这样就可大大地增强太阳光照射在光伏板上的强度,同时也延长了照射的时间,有效地提高了发电量,例如:芝加哥太阳能大厦,这座大厦几乎全部被带有太阳跟踪设备的太阳能光伏板所覆盖,这些精心安置的光伏板就像向日葵一样,始终面朝着太阳转动,时刻在产生着电能,据统计,这种形式的光伏发电量相当于一般不能转动的太阳能光伏板发电量的两倍,大大地提升了发电效率。

4.在太阳能光伏上增加可视装置――加装监控系统

对所安装的光伏发电组件,都配有先进的数据采集系统,能记录并显示太阳能发电系统即时发电量、总发电量及太阳能辐照度等功能性参数。

5.在太阳能光伏系统中增加储能装置――将太阳能储存起来,待有需求时使用

那太阳能发电的经济性又如何呢?

以一块光伏电池板为例,它设计寿命通常是30年,在实际使用的过程中,它的生命周期相对于设计寿命略短,通常在25年。

由上面计算出来的光伏板发电量来看,一块光伏板一年发电量是519.75度电,那一块光伏电池板在25年内,就能发电将近13000度电,这将为宾馆、酒店节省一大笔的电力开销,也能为国家节省多少的煤炭、石油资源,为节能减排作贡献。

随着太阳能技术的不断成熟和完善,光伏与建筑物融合一体化是未来节能发展的重要方向,太阳能光伏将缓和世界的能源危机,光伏事业将充满着生机。

(作者单位:苏州供电公司苏州新丰综合能源服务有限公司)

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