校園光伏發(fā)電（如何優(yōu)化校園光伏發(fā)電布局）

荊州加固設(shè)計(jì)公司 5天前 ( 03-20 23:30 ) 1140 搶沙發(fā)

摘要：隨著可再生能源的興起,，校園光伏發(fā)電作為一種清潔能源解決方案，越來越受到重視,。本文旨在探討如何優(yōu)化校園光伏發(fā)電布局以提高能源效率和降低運(yùn)營成本,。通過分析現(xiàn)有校園光伏系統(tǒng)的布局現(xiàn)狀，識別了存在的問題，如光照資源不足,、安裝位置不合理等,。提出了基于太陽能輻射角度和太陽軌跡的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，以最大化光伏系統(tǒng)的能量產(chǎn)出,。還考慮了光伏組件的選型,、儲能技術(shù)和智能管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的高效運(yùn)行,。通過案例分析驗(yàn)證了優(yōu)化策略的有效性,，為校園光伏系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供了理論指導(dǎo)和實(shí)踐參考。

校園光伏發(fā)電（如何優(yōu)化校園光伏發(fā)電布局）鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)停車場設(shè)計(jì) 第1張

一,、校園光伏發(fā)電的基礎(chǔ)設(shè)施

校園光伏發(fā)電的基礎(chǔ)設(shè)施主要包括以下部分：

太陽能板：這是光伏發(fā)電的核心部件,，用于吸收太陽能并將其轉(zhuǎn)化為直流電。在校園中,，太陽能板通常安裝在校園建筑的屋頂上,，如教學(xué)樓、宿舍樓頂?shù)?，其布置需遵循一定原則,，例如方陣的布置要保證當(dāng)?shù)貢r(shí)間上午9點(diǎn)到下午3點(diǎn)時(shí)段內(nèi)前、后,、左,、右互不遮擋，并且沿著屋面坡面平鋪布置,，這樣可以最大程度地接收陽光照射,，提高發(fā)電效率。
逆變器：它的作用是將太陽能板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成交流電,，以便將電能輸送到電網(wǎng)中,，供應(yīng)給周圍用戶。在校園光伏發(fā)電系統(tǒng)中,，逆變器為組串式逆變器,，分散布置在各項(xiàng)目點(diǎn)屋面或停車棚上，固定安裝在各項(xiàng)目點(diǎn)光伏支架上,。
電網(wǎng)連接器：主要用于連接光伏發(fā)電系統(tǒng)與校園電網(wǎng),，確保電能的順利傳輸和接入。
電池（可選）：電池是用于儲存電能的設(shè)備,。在有儲能需求的校園光伏發(fā)電系統(tǒng)中,，太陽能電板晴天時(shí)發(fā)電，可以將電能儲存在電池中,，以備在陰天或夜間使用,。

二,、校園光伏發(fā)電的好處

（一）能源與經(jīng)濟(jì)方面

提供綠色能源：
- 光伏電站是一種利用太陽能發(fā)電的方式，不會產(chǎn)生二氧化碳和其他污染物,，是一種清潔的能源形式,。校園安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)，可以減少對傳統(tǒng)能源的依賴,，積極響應(yīng)國家的碳中和目標(biāo),，為環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)。
- 例如,，上海浦東的七所學(xué)校建設(shè)光伏電站后,，每年可發(fā)電221.03萬度,，這些綠色電能能夠滿足學(xué)校的部分用電需求,，減少對傳統(tǒng)化石能源發(fā)電的依賴。
節(jié)約能源費(fèi)用：
- 光伏電站可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能供學(xué)校使用,，減少對電網(wǎng)的依賴,。學(xué)校可以節(jié)約能源費(fèi)用,，將省下的資金用于其他教育和學(xué)生發(fā)展項(xiàng)目,。比如，西南石油大學(xué)首個(gè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目 - 圖書館200KW光伏電站,，在2024年1月28日發(fā)電量達(dá)到1.54萬度,，發(fā)電收益達(dá)到6319.79元，這表明學(xué)校通過光伏發(fā)電可以產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益,，降低用電成本,。

（二）教育與實(shí)踐方面

提供實(shí)踐學(xué)習(xí)機(jī)會：
- 學(xué)校建設(shè)光伏電站可以為學(xué)生提供實(shí)踐學(xué)習(xí)的機(jī)會。他們可以了解到太陽能發(fā)電的原理和應(yīng)用,，在設(shè)計(jì),、建設(shè)和維護(hù)光伏電站的過程中培養(yǎng)創(chuàng)新和解決問題的能力。例如,，在黃河科技學(xué)院的100KW光儲一體化項(xiàng)目,，學(xué)院專注于新能源發(fā)電與微電網(wǎng)方向研究的學(xué)生們，可以在這里親身參與到光伏發(fā)電站的運(yùn)維管理中,，深入了解光伏儲能技術(shù)的原理和應(yīng)用,，這種理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式，大大提升了學(xué)生的專業(yè)技能,，也為他們未來的職業(yè)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),。
培養(yǎng)生態(tài)意識：
- 校園光伏發(fā)電項(xiàng)目的實(shí)施，能夠充分利用可再生能源,，通過在閑置屋頂安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),，并采用自發(fā)自用,、余電上網(wǎng)的模式，有助于削峰填谷,，還能引導(dǎo)學(xué)生樹立生態(tài)意識,，主動踐行生態(tài)行為，讓學(xué)生對新能源有更加直接的認(rèn)識,，激發(fā)學(xué)生研究新能源的熱情,。

（三）學(xué)校建設(shè)與發(fā)展方面

符合政策要求：
- 近年來，國家出臺了多項(xiàng)政策推動校園光伏發(fā)電的發(fā)展,。例如,，2021年6月，國家能源局正式發(fā)布了《關(guān)于報(bào)送整縣（市,、區(qū)）屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)方案的通知》,，其中明確指出，參與試點(diǎn)的縣（市,、區(qū)）的學(xué)校建筑屋頂需確保光伏發(fā)電的安裝比例不低于40%,；2022年11月，蘇州市人民政府關(guān)于印發(fā)《蘇州市教育系統(tǒng)屋頂分布式光伏發(fā)電開發(fā)利用實(shí)施方案》的通知,，要求全市新建和改擴(kuò)建學(xué)校建筑應(yīng)執(zhí)行二星級及以上綠色建筑標(biāo)準(zhǔn),，除建筑屋頂規(guī)劃設(shè)計(jì)有特殊用途外，應(yīng)同步安裝分布式光伏發(fā)電設(shè)施,，要求到2025年底,，全市教育系統(tǒng)建筑屋頂建設(shè)光伏設(shè)施，安裝比例不低于可安裝光伏屋頂面積的60%,；2022年10月,，教育部印發(fā)關(guān)于《綠色低碳發(fā)展國民教育體系建設(shè)實(shí)施方案》的通知，提到將加快推動學(xué)校建筑用能電氣化和低碳化,，深入推進(jìn)可再生能源在學(xué)校建設(shè)領(lǐng)域的規(guī)?；瘧?yīng)用。
學(xué)校運(yùn)營穩(wěn)定優(yōu)勢：
- 學(xué)校運(yùn)營穩(wěn)定,，一般不會有較大幅度改造,，幾乎不存在分布式光伏電站的存續(xù)風(fēng)險(xiǎn)問題。而且學(xué)校擁有較為廣闊的屋頂,，結(jié)構(gòu)好,，用電量穩(wěn)定；學(xué)校的光伏發(fā)電環(huán)境好,，所處地區(qū)相對周邊環(huán)境而言擁有更多的太陽能資源,，日照穩(wěn)定，并且學(xué)校也有足夠多的教室或?qū)嬍易鳛閮δ苄铍姵厥液涂刂剖?，相比于一些家庭和企業(yè)來說有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢,；學(xué)校作為政府的教育機(jī)構(gòu),，有良好的信譽(yù)度，土地產(chǎn)權(quán)明確,，融資相對容易,。

三、校園光伏發(fā)電的實(shí)例

大學(xué)實(shí)例：
- 西南石油大學(xué)：其首個(gè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目 - 圖書館200KW光伏電站于2023年12月建成,，2024年1月28日發(fā)電量達(dá)到1.54萬度,，發(fā)電收益達(dá)到6319.79元，這表明在成都市一年中光照最差的一個(gè)月中,，該光伏電站運(yùn)行狀態(tài)依然良好,，是西南石油大學(xué)打造零碳能源示范區(qū)、構(gòu)建低碳校園的重要組成部分,。
- 上海電力大學(xué)：光伏裝機(jī)容量為2061千瓦,、光伏板遍布校園23幢建筑屋頂，總面積達(dá)到2萬平方米,，每小時(shí)能夠發(fā)電2000度,，全年發(fā)電量約49萬度電,。
中學(xué)實(shí)例：
- 濟(jì)南回民中學(xué)：建成了30KW太陽能光伏電站,，年保守發(fā)電量為4萬度，所發(fā)電直接并入學(xué)校電網(wǎng),，供學(xué)校使用,，約可承擔(dān)回中總用電的百分之十。學(xué)校把電站的發(fā)電狀況由安裝在教學(xué)樓大廳的一塊顯示器實(shí)時(shí)顯示,，把綠色低碳的知識與技能變?yōu)閹熒|手可及,、實(shí)時(shí)可看、無處不在,，起到了潛移默化的作用,。
- 南開中學(xué)：擁有屋頂光伏項(xiàng)目，通過光伏發(fā)電實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,，為校園提供綠色能源的同時(shí),，也為學(xué)生提供了一個(gè)直觀的新能源利用案例，有助于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和對新能源的認(rèn)知,。
小學(xué)實(shí)例：
- 南京工業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)小學(xué)：2024年年初其分布式光伏工程正式竣工,，光伏發(fā)電不僅可供校園使用，寒暑假期間的余電還能上網(wǎng),，預(yù)計(jì)每年可自發(fā)自用11萬度電,，平均每天300度左右，陰雨天可發(fā)電100度,，陽光充足的情況下能達(dá)到500多度,，解決學(xué)校超一半的用電量,，每年可減少二氧化碳排放82.06噸。
- 根據(jù)《海鹽縣整縣光伏開發(fā)試點(diǎn)工作方案》,，海鹽縣各鎮(zhèn)（街道）中小學(xué)及幼兒園共計(jì)48所計(jì)劃安裝屋頂光伏,，總裝機(jī)容量達(dá)到6MW，估算年發(fā)電量達(dá)到630萬度電,，相當(dāng)于節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤1905噸,，二氧化碳減排量達(dá)5241噸。