高速公路综合监控太阳能供电系统技术方案设计.doc

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一 前言

1.1 光伏前景

随着能源日益紧缺和环保压力的不断增大，油的枯竭几乎像一个咒语，给人

类带来了不安。为油等不可再生能源的替代者？各国都开场力推可再生能源，其

中开发和利用太阳能已成为可再生能源中最炙热的“新宠〞，开展太阳能已是大势

所趋，太阳能时代已为时不远了。

　　太阳能利用指太阳能的直接转化和利用。利用半导体器件的光伏效应原理，

年安装 1000～3000MW 太阳电池。日本不甘落后，1997 年补贴"屋顶光伏方

案"的经费高达 9200 万美元，安装目标是 7600Mw。印度方案 1998－2002 年

太阳电池总产量为 150MW，其中 2002 年为 50MW。

　　在这场革命中领先的是德国。面对强势竞争，德国太阳能业依然傲视群雄，

硕果累累。2005 年，业企业营业额达 37 亿欧元，从业公司约 5000 家，从业人

数包括研发和效劳达 42000 人。德国联邦太阳能经济协会有关人士说：“全球围

太阳能发电装机容量将从 2005 年的 1210 兆瓦上升至 2010 年的 3000 兆瓦，

年增长率为 22%。〞德国对太阳能的认知最早，位居前列；全球四分之一的太阳

能电池产自德国，五年来德国所占全球市场份额始终保持在 10%。

　　为了加快太阳能产业的开展，德国政府通过多种推广活动来普及太阳能的利

. 资料.

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中国国有 50 家太阳能行业企业参展。国著名的业企业参展，再次证明了该展会

在太阳能领域不可替代的重要性，绝大多数展商表示效果满意，2008 年将继续

参展。因展会规模爆增，2008 年该展将辞别弗莱堡，转移到德国慕尼黑新贸易

展览中心。据主办介绍，该展会 2008 年的总展示面积将到达 62000 平米，预

计将会有来自世界的 800 多家厂商，35000 名专业贸易观众到场。这对于中国

太阳能厂商来说将一个难得的拓展海外市场的契机。

　　近几年来，太阳能产业在我国得到了迅猛的开展，中国已成为仅次于日本和

德国之后居世界第三的光伏产品生产大国，这是我国为改善全球日益恶化的环境

输送、储存的优点。所以光伏能源被认为是二十一世纪最重要的新能源。

太阳能光伏发电应用技术已经日趋成熟，世界上兴旺已经在广泛利用太阳能

发电。我国拥有丰富的太阳能资源，全国太阳辐射平均值为 5800MJ/m2，太阳

能光伏发电业已经在我国得到了广泛的利用：城市的太阳能光伏并网电站、电网

无法延伸的遥远农村独立光伏电站、通讯网络的太阳能光伏电源、交通领域的道

路照明和道路设施供电，甚至在国防军事都有广泛的利用，并且这种趋势正在得

到进一步的扩大。

1.2 工程概况

高速公路机电工程监控系统用太阳能供电系统是一种典型的光伏独立发电系

统应用，主要由太阳电池阵、蓄电池组、安装支架、机箱、蓄电池保温箱以及辅

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我公司的设计人员对太阳能供电系统进展设计时，针对高速公路全线的实际

情况〔地理、气象及负荷等条件〕，在首先保证系统平安、可靠、满足负荷能够

正常使用的前提下，使系统各局部的容量设计到达合理配置。

华通远航〔〕科技开展 XX 结合多年太阳能供电系统的设计制造经历，特为

高速公路机电工程监控系统提出太阳能供电系统技术案。

技术案主要包括以下容：

--太阳能电源系统原理和构造

--太阳能电源系统设计计算

--太阳能电池板介绍

--充放电控制器介绍

--密封阀控式铅酸免维护胶体蓄电池、蓄电池保温箱介绍

--太阳能及蓄电池监控软件介绍

1.3 公司介绍

并相继取得了中国交通部交通工程检测中心的产品检测、软件著作权登记、

中国软件评测中心的评测以及欧盟 CE 认证，美国 UL 认证和 IEC 认证等，并已

申请实用新型创造专利和软件产品认证。

公司拥有多位经历丰富的电子、通信及光伏等领域的专家及施工队伍，管理

团队具备多年的企业管理经历。公司秉着技术研发为导向，以控制和智能技术为

企业开展和产品研发的根本向，广泛应用成熟产品和技术，结合市场实际需求开

发应用型产品和软件，并不断推向市场。

华通远航()科技开展 XX 自主设计的太阳能光伏发电系统和光风互补发电系

统，主要应用于交通、工业自动控制等领域；我公司先后承接或参与的国太阳能

光伏发电、光风互补发电工程包括：沿海边防海岛太阳能供电工程、中西部交通

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高速公路机电系统、移动通讯信号发射系统、无人值守监测系统等。

制度体系。与华富，圣阳，伏科，红鹰，力控、中电电气等知名企业建立了长期

的严密战略合作伙伴关系。

进展阐述：

（1） 平安可靠性

为保障系统可靠运行，系统设有完整的在线检测系统；系统采用了多项自我

保护盒，负载保护的平安措施，选用性能优良、可靠性高的成熟技术产品；最大

保证系统的平安可靠性。

（2） 先进实用性

选用的设备〔包括组件、蓄电池、太阳能充放电控制器、在线检测设备等〕

均为国或国际上先进实用的技术和产品。建成后的系统具有最为先进的蓄电池充

放电管理技术、系统管理技术、系统在线检测技术，让系统的使用和维护变得更

加简单。

（3） 扩大性和灵活性

2.2 设计依据

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省高速公路网监控设备光伏供电系统设计计算主要依据是设备的招标文件和

相关国际、标准和气象地理等数据。主要有：

GB/T6495.1-10(IEC60904.1-10)光伏器件 第 1 局部-第 10 局部

GB/T9535(IEC61215)地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型

GB/T11012 太阳电池电性能测试设备检验法

GB/T12632 单晶硅太阳电池总规

GB/T18210(IEC61829)晶体硅光伏(PV)阵 I-V 特性的现场测量

GB/T18479(IEC61277)地面用光伏(PV)发电系统 概述和导那么

SJ/T11127(IEC61173)光伏发电系统过电压保护导那么

YD/T1073 通信用太阳能供电组合电源

DL/T724-2000 电力系统用直流电源装置运行与维护技术规程

IEC60364 建筑物的电气设施

IEEE928 地面光伏系统标准

IEEE937 光伏系统铅酸蓄电池的安装与维护

IEEE1374 地面光伏发电系统平安导那么

中国气象局提供的高速公路沿线的气象数据

2.3 系统考虑因素

一个完善的太阳能供电系统需要考虑很多因素，进展各种设计，如电气性能

设计、热力设计、静电屏蔽设计、机械构造设计等等，对地面应用的独立电源系

统来说，最主要的是根据使用要求，决定太阳电池阵和蓄电池规模，以满足正常

工作的需求。