浅析光伏发电系统在高速铁路电力供电系统的探索及应用.pdfVIP

浅析光伏发电系统在高速铁路电力供电系统的探索及应用--第1页

浅析光伏发电系统在高速铁路电力供电

系统的探索及应用

摘要：将光伏发电系统接入到高速铁路电力供电系统，能有效降低能源损耗，

起到节能减排和环境保护的作用。本文就光伏发电系统接入高速铁路电力供电系

统的可行性展开系统性的分析及探索，并提出合理化建议。

【关键词】光伏发电；高速铁路；电力供电系统

0引言

近些年来，随着全球能源需求的不断增长，传统的化石燃料已经无法满足人

们的需求，人们开始寻找更加环保、可持续的能源替代品，太阳能作为一种新型

的清洁能源迅速得到了发展，光伏发电作为前沿技术，在国家电网中得到广泛运

用，但在高速铁路电力供电系统中缺乏应用。

1原理

光伏发电系统的工作原理就是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接

转变为电能的一种技术，主要是利用阳光的照射将太阳能光伏组件产生的电能通

过控制器给蓄电池或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电，对于含有交流

负载的光伏发电系统而言，还需要增加逆变器将直流电转换成交流电；由光伏组

件、逆变系统、并网系统和交直流配电系统等几部分组成，光伏发电系统的应用

主要有并网型和离网型两种主要的形式，但是其基本原理大同小异。

浅析光伏发电系统在高速铁路电力供电系统的探索及应用--第1页

浅析光伏发电系统在高速铁路电力供电系统的探索及应用--第2页

2高速铁路光伏发电建设及应用的现状

为进一步提高节能减排效果，积极响应国家30/60的双碳

目标，近年来高速铁路红线范围内沿线的光伏发电工程成为新基建的重点发展方

向，在确保安全运营条件下，建设经济、环保、实用的光伏发电系统。

高速铁路光伏发电可建设场地包括：车站生产生活房屋屋面、站台雨棚、停

车场车棚，区间四电独立用房护坡及屋面、站区及工区空地护坡，铁路沿线高架

桥下栅栏、铁路路基护坡等红线范围内场地。

光伏发电在国内铁路车站房屋及站台雨棚，铁路附属设施的

货场建筑物、附属设施、空余场地均有应用。如：2009年12月武汉高铁火车站

在车站建筑屋面上，建成了光伏面积1.52万m、装机容量2.2MWp光伏发电站，

2

年发电量2GWh。

目前我国尚没有利用高速铁路区间沿线空地及护坡实施光伏发电接入电力供

电系统的项目案例。

3高速铁路电力供电系统概况

高速铁路电力供电系统主要为铁路沿线、车站及生产生活

房屋等各系统供电；在铁路沿线、车站设有10kV一级贯通/综合贯通线路，主要

设施包括：10kV配电所，10kV架空或电缆线路，10/0.4kV变配电系统等。铁路

浅析光伏发电系统在高速铁路电力供电系统的探索及应用--第2页

浅析光伏发电系统在高速铁路电力供电系统的探索及应用--第3页

区间相邻基站的间距一般在3km左右，负荷在30-100kVA；10KV配电所的间距30

－50km，负荷在1000－2500kVA左右；大、中型车站一般采用地方独立电源供电。

4光伏发电接入高速铁路电力供电系统初步设想

4.1光伏发电建设的主要因素

光伏发电包括的主要因素有：日照充足、建设场地、并网接入、光伏技术、

物资设备、资金来源。光伏发电技术在国内已趋于成熟，有完善的设计、施工、

验收、并网等国家规范；国内有诸多光伏设备生产供货商；且国家加大支持光伏

等清洁新能源利用的力度，建设资金有国家政策支持。其中较为困难的是安装场

地和并网接入。国家近年陆续出台了《光伏发电站设计规范》