1 引言
武汉国博中心是中西部最大、全国第三大的展览场馆。武汉国博客运码头位于国博中心后方江滩,主要功能是为日常轮渡客运、大型展会期间游客疏散及水上旅游观光。该码头采用浮码头结构型式,前沿设两艘靠泊趸船,通过活动钢引桥及固定架空观景长廊与国博中心平台连接。因码头位于国博中心景观带,夜间照明及亮化要求均较高,照明及亮化用电负荷也较大,采用传统岸电供电方式设备投资较大,码头长期运营成本也较高。
而武汉地区太阳能资源丰富,且太阳能在转换过程中不会产生危及环境的污染,设备投资不高,运营过程中转换的电能在自用富余的情况下可外卖产生一定的经济效益。因此,本码头照明及亮化采用了光伏并网供电。
2 光伏供电特点
美观和谐。太阳能光伏组件安装不会破坏趸船安全性能,与趸船建筑合为一体,不影响建筑外观。安装后趸船整体效果可视性强,使游客可直接感受到太阳能绿色照明的科技效果。
功能性强。太阳能光伏供电系统可为趸船照明亮化灯具、小功率电器供电,满足日常照明用电需求,其景观支架还可起到遮风、遮阳或挡雨的作用。
安全可靠。此系统采用光、电互补供电方式:光、电互补系统可做到稳定、正常的供电,在任何恶劣的天气下都可以保证正常供电需求并且该系统具有良好的兼容性,整个转化系统全部自动化控制,无需人员看管;保证了系统的稳定性。
示范效果。趸船采用太阳能光伏发电系统既能展示太阳能光伏景观一体化合理运用,又能起到宣传清洁能源、加强市民的环保意识的作用,体现两型社会的发展需求,保证水上资源可持续性发展。
合理利用资源。风力与太阳能同属新能源开发的范畴,但长江武汉段属于风力资源相对贫乏地区,投资回报率小。综合考虑投资成本因素,不建议采用风能发电,而采用投资回报率高的太阳能为当前新能源发展的趋势。水上环境建筑物遮挡较少,光电转换利用效率大大提高。
3.光伏供电方案选择
一般太阳能光伏供电系统可分为离网供电系统和并网供电系统。
光伏离网供电系统由太阳能电池板、蓄电池和充放电控制器以及离网逆变器组成,太阳能充放电控制器对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后,控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时,控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池。
光伏并网供电系统是将光伏阵列产生的可再生能源不经过蓄电池储能,通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用可再生能源所发出的电力,减小能量损耗,降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源,降低整个系统的负载缺电率。同时,可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。