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移动式光伏电源技术研究与应用 　　摘要：太阳能光伏发电设备以其独特的优点，适合用在一些特殊地区，如偏远山区、牧区、沙漠地区、岛屿以及野外作业场合，但现有的光伏发电设备不便于移动和转场使用，不能很好地满足上述场合的使用需求。针对上述问题，文章进行了移动光伏发电技术研究和相关产品的开发，阐述了在这一领域的必威体育精装版研究成果与相关应用。 　　关键词：移动式；光伏电源；无电区；光伏扶贫；太阳能；光伏发电设备 文献标识码：A 　　中图分类号：TN314 文章编号：1009-2374（2016）26-0039-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.26.019 　　1 概述 　　随着社会发展，人们的生活和工作越来越离不开电能。在一些地区如偏远山区、牧区、沙漠地区以及野外作业场合，电网覆盖不到，用电成了大问题，人们在这些场所通常采用燃油发电机等小型发电设备来发电，这种发电设备会消耗汽柴油等化石能源，使用成本高、污染大。相反，利用太阳能这种清洁、普遍的可再生能源进行发电的光伏发电设备具有显著优点：不消耗化石能源，无噪声和排放污染，运行维护成本低，使用寿命长。但现有的光伏发电设备往往需要就地施工，结构复杂，不便于移动和转场使用，不能很好地满足上述场合的使用需求。为此作者进行了移动光伏电源技术研究，并开发出了绿色环保、使用便利的移动式光伏电源产品。 　　2 光伏发电概述 　　太阳能是一种清洁、安全的可再生能源，光伏发电是利用光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种技术。将太阳能电池组件与逆变、配电等设备配合就构成了光伏发电系统。光伏产业是全球能源科技的重要方向，也是我国初具国际竞争力的战略性新兴产业。虽然现阶段光伏发电初期投入比较高，但与常规能源发电相比，有其突出的优势，环保效益是一个方面，在其生命周期内，光伏发电较低的运维成本使其综合效益稳定可观。随着光伏发电的成本逐渐降低以及传统发电成本的上涨，光伏发电的优势将会越来越明显。从产品技术的发展来看，光伏应用的发展可以分为以下三个阶段： 　　地面光伏电站阶段：目前我国光伏产业主要还处在这个阶段。地面光伏电站需要专门的土地，适宜建设在太阳能资源丰富且土地资源充足地区，如荒地、滩涂、盐碱地等工农业利用价值低的土地，所发电能通过并网升压输送到远方负荷中心。但由于土地资源的限制和电网传输成本的增加，地面光伏电站的装机增速正在逐年下降。 　　分布式光伏发电阶段：是一种建设在用户场所或附近，以10kV及以下电压等级接入电网，所发电能以自发自用为主，多余电量由配电网进行平衡调节，且单个并网点（380V）总装机容量不超过6MW，220V用户侧单个并网点总装机容量不超过8kW的光伏发电设施。通常城镇用户可利用闲置屋顶或附属空间安装光伏并网系统，这种方式已在欧美国家广泛应用。另外，配置蓄电池或与用电设备直接匹配的离网型分布式光伏发电产品因其特有的适应性和灵活性，也具有广阔的应用空间。从2012年开始，国家相关部门开始大力推进分布式光伏发电的发展，未来5～10年，分布式光伏装机将成为光伏装机容量的主要组成部分。 　　高效、智能的光伏储能一体化阶段：未来随着微电网和智能电网技术的进步以及需求侧市场的放开，针对终端需求的光伏储能解决方案越来越重要，一方面通过技术升级实现光伏发电系统效率提升；另一方面通过智能硬件和网络服务实现智慧管控，实现发电和储能的商业模式创新。 　　3 移动式光伏电源技术研究 　　从目前的发展趋势来看，移动式光伏电源产品具有地面电站和分布式光伏所不具有的独特优势，是光伏应用的重要形式。目前市场上已出现多种可移动的光伏电源应用技术，如ZL201310433397.9专利公开了一种一体式光伏电源，直接在太阳能电池组件背面安装接线盒和移动电源模块，体积小、重量轻、便于携带，但只能输出直流电。ZL201320221353.5专利公开了一种可折叠模块化的光伏电源，包括用于安装控制模块的移动式支撑箱体、可折叠光伏支架以及安装在可折叠光伏支架上的光伏电池板，该技术具有体积小、模块化等优点，但折叠式结构往往存在可靠性低、使用寿命短的问题。上述各种光伏电源存在诸如容量小、输出模式单一、移动不便等问题，不能有效满足无电缺电地区及市电应用不便场合的用电需求。 　　笔者提出的产品原理如图1所示，主要由光伏组件、光伏控制器、逆变器、蓄电池、移动电源车组成，采用模块化结构，各个部件安装在户外专用拖车上，整机外观如图2所示，在动力装备牵引下，整个电源系统可灵活移动。 　　主要技术参数如下：（1）光伏系统容量：1～5kW（样机配置为2kW）；（2）额定输出电压：AC220V（单相）/AC380V（三相）；DC12～48V；（3）输出正弦波畸变率：0.8；（7）系统保护功