太原位于山西省境中央,太原盆地的北端,于华北地区黄河流域中部,西、北、东三面环山,中、南部为河谷平原,全市整个地形北高南低呈簸箕形。地处南北同蒲和石太铁路线的交汇处。海拔最高点为2,670米,最低点为760米,平均海拔约800米,地理坐标为东经111°30′~113°09′,北纬37°27′~38°25′。区域轮廓呈蝙蝠形,东西横距约144公里,南北纵约107公里。
太原市属温带季风性气候,冬无严寒,夏无酷暑,昼夜温差较大,无霜期较长,日照充足。年平均降雨量456毫米,年平均气温9.5℃,一月份最冷,平均气温 6.8℃;7月份最热,平均气温23.5℃。全年日照时数2808小时。
1.4 在山西建设太阳能光伏电站的意义
(1)有利于节约型社会建设
工程有利于改善小店三中的用能结构;有利于提高小店区人民的节能意识;有利于推动环境友好型、资源节约型社会的建设。项目实施后,将会成为小店三中师生直接受益的民心工程。 (2)减少能源支出
本试点项目实施后,在工程预期25年的运行期内,小店三中可减少照明用电支出。 (3)提高学校形象
本试点项目实施后,小店三中将成为山西省首个使用光伏发电的中学,积极响应国家节能减排的号召,在节省开支的基础上,实现低
碳教学,将会使小店三中成为山西中学中节能减排的带头人。 (4)改善生态、保护环境的需要
项目开发建设可有效减少常规能源的消耗,不产生废气和噪音污染,有利于保护项目建设地的生态环境,营造出山川秀美的环保生态环境。
2 站址选择和气象条件
2.1 基本情况
2.1.1 站址概况 (一)位置
山西,太原市(东经111度30分~113度09分,北纬37度分27′~38度25分之间) (二)气候
太原市属温带季风性气候,冬无严寒,夏无酷暑,昼夜温差较大,无霜期较长,日照充足。年平均降雨量456毫米,年平均气温9.5℃,一月份最冷,平均气温 6.8℃;7月份最热,平均气温23.5℃。全年日照时数2808小时。
太原市地处大陆内部,距东部海岸线较远,其西北部为广阔的欧亚大陆腹地。在全国气候区划中,属于暖温带大陆性季风气候类型。
气候的形成主要受太阳辐射、大气环流、地理环境三个因素的综合影响。太原地区所处的北半球中纬度地理位置和山西高原的地理环境,使之能够接受较强的太阳辐射,光能热量比较丰富,在农业光能利用划分上属于高照率范畴。同时,受西风环流的控制及较高的太阳辐射的影响,又使其气候干燥,降雨偏少,昼夜温差大,表现出较强的大陆性气候特点。冬季受西伯利亚冷空气的控制,夏季受东南海洋湿热气团影响。随着季节的推移,两大气团在太原上空交互进退,此消彼长,发生着规律性的周期更替,形成了冬季干冷漫长,夏季湿热多雨,春季升温急剧,秋季降温迅速,春秋两季短暂多风,干湿季节分明的特点。太原地区复杂多样的地貌形态,形成了差异明显的气候区域,既表现出清晰的垂直变化,又具有一定的水平差异。
2.2 太阳能资源
4 建设规模和总体方案
山西太原有着较为丰富的太阳能资源,适宜建设太阳能电站。 本项目拟在太原建设50KW独立光伏电站,系统没有储能装置,太阳电池将日光转换成直流电,通过逆变器变换成交流电。有阳光时,光伏系统将所发出的电供负载使用,没有阳光时不发电。
5 光伏电站框图和设备选型
5.1 光伏组件及其阵列设计
根据项目当地的纬度和不同倾角方阵面全年所接受的日照辐射量分布情况,本工程光伏组件采取最佳倾角固定安装方式。
整个50KW光伏发电系统分成两个不同的子系统,即独立模块,每个模块根据自身安装功率选择相应的逆变器或逆变器组合将光伏组件所输出直流电逆变为交流电,供负载使用。光伏电站系统框图如图5-1所示。
图5-1 光伏电站系统框图
5.1.1 太阳电池选型
为对比不同材料光伏组件的各项性能指标,本50KW独立光伏发电工程拟采用阿特斯阳光电力有限公司生产的型号为TDB156*156-72-p的单晶硅光伏组件。
技术参数如表5-1所示。