試析太陽(yáng)能光伏發(fā)電在高速公路服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

摘 要：近些年來(lái)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，交通物流和客運(yùn)量不斷增加，城市交通量的提升使得目前我國(guó)高速公路建設(shè)里程范圍不斷擴(kuò)大，在高速公路全面發(fā)展過(guò)程中，強(qiáng)化服務(wù)區(qū)建設(shè)是重點(diǎn)內(nèi)容。在高速公路上強(qiáng)化服務(wù)區(qū)建設(shè)，能夠?yàn)樯鐣?huì)通行人員提供諸多便利服務(wù)，也能提升高速交通行車的安全性，促進(jìn)交通行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。在目前高速公路服務(wù)區(qū)各項(xiàng)設(shè)計(jì)與建設(shè)活動(dòng)中，太陽(yáng)能光伏發(fā)電受到相關(guān)部門高度關(guān)注，本文對(duì)此展開具體探究。

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能；光伏發(fā)電；服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U491.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）14-0143-02

前 言

現(xiàn)階段我國(guó)高速公路建設(shè)項(xiàng)目范圍在逐步擴(kuò)大，在社會(huì)生活中占有重要作用，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，目前我國(guó)高速公路歷程約位居世界第一位。高速公路作為社會(huì)發(fā)展中的重要設(shè)施建設(shè)，為社會(huì)群眾提供出行便利的同時(shí)，還能提高社會(huì)交通運(yùn)輸質(zhì)量。在面對(duì)惡劣自然天氣以及各類突發(fā)事件中，具有疏散與救助等基本功能。當(dāng)前相關(guān)管理部門需要全面發(fā)揮出高速公路服務(wù)區(qū)和停車區(qū)的應(yīng)用價(jià)值，推動(dòng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電建設(shè)，這樣能夠有效滿足服務(wù)區(qū)日常用電需要，是全面提高單位國(guó)土面積財(cái)富價(jià)值的重要輸出途徑。對(duì)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，改善生態(tài)環(huán)境等方面具有重大建設(shè)意義。

1 高速公路服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)中應(yīng)用太陽(yáng)能光伏發(fā)電的原因概述

社會(huì)生產(chǎn)生活中對(duì)傳統(tǒng)化石能源應(yīng)用需求量較大，隨著此類能源實(shí)際總量不斷提升，對(duì)環(huán)境造成的危害性持續(xù)擴(kuò)大，當(dāng)前我國(guó)以及國(guó)際社會(huì)能源供應(yīng)問(wèn)題日益突出，所以當(dāng)前我國(guó)進(jìn)一步加強(qiáng)了可再生能源的應(yīng)用探究。太陽(yáng)能是重要的可再生能源，根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)顯示，太陽(yáng)能每秒向地面?zhèn)鬏數(shù)哪芰恐的軌蜻_(dá)到80萬(wàn)kW，產(chǎn)能量較為豐富。此外目前我國(guó)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中積極提倡節(jié)能減排政策，交通相關(guān)部門也需要提升環(huán)境保護(hù)的工作認(rèn)識(shí)，這樣能夠促進(jìn)可再生資源的有效應(yīng)用，突出綠色通行基本理念。此外，目前在高速公路服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)中應(yīng)用太陽(yáng)能光伏發(fā)電，能夠滿足服務(wù)區(qū)基本運(yùn)行發(fā)展要求，節(jié)約土地資源，拓寬國(guó)土資源經(jīng)濟(jì)輸出渠道。對(duì)原有能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，使得能源安全以及生態(tài)環(huán)境得到有效保護(hù)，降低企業(yè)綜合用電成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排基本目標(biāo)，所以當(dāng)前服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)中應(yīng)用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)是社會(huì)發(fā)展的必要趨勢(shì)[1]。

2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電在高速公路服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

2.1 設(shè)計(jì)應(yīng)用概況

比如現(xiàn)階段在國(guó)家某項(xiàng)高速公路擴(kuò)建工程中，對(duì)工程建設(shè)質(zhì)量以及各項(xiàng)設(shè)備基本應(yīng)用要求提出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之外，各項(xiàng)技術(shù)以及節(jié)能環(huán)保理念會(huì)在建設(shè)活動(dòng)結(jié)束后得到充分體現(xiàn)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電在其建設(shè)環(huán)節(jié)中就占有重要位置。此項(xiàng)工程服務(wù)區(qū)可以選用并網(wǎng)發(fā)電模式，這樣能夠有效降低蓄電池的使用量。在確保服務(wù)區(qū)電能供應(yīng)的同時(shí)，還能將多余電量向其他地區(qū)進(jìn)行供應(yīng)，能夠充分滿足環(huán)保節(jié)能的基本發(fā)展理念。在項(xiàng)目建設(shè)中，設(shè)計(jì)裝機(jī)容量可以進(jìn)行適度調(diào)控，其中主要有光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、逆變系統(tǒng)、直流系統(tǒng)等。通過(guò)光伏并網(wǎng)逆變器能夠?qū)⒐夥到y(tǒng)中的電能進(jìn)行有效轉(zhuǎn)化，這樣能夠提供較高的能源輸出。為了降低光伏組件與逆變器之間的連接線，項(xiàng)目可以選用分段連接等方式，將光伏陣列進(jìn)行匯流。系統(tǒng)根據(jù)各項(xiàng)要求還可以配置直流防雷配電柜，此類配電柜主要含有防雷配電單元，將匯流箱進(jìn)行配電匯流，各項(xiàng)設(shè)備通過(guò)三相計(jì)量表后有效接入電網(wǎng)[2]。

2.2 設(shè)計(jì)安裝原則

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要做好防雷等各項(xiàng)保護(hù)工作，在各項(xiàng)應(yīng)用設(shè)備外部接線過(guò)程中需要確保線路沒有存在裸露等情況。系統(tǒng)在維修過(guò)程中，對(duì)各個(gè)零部件進(jìn)行拆除時(shí)，需要斷開電源，這樣能夠避免帶電操作產(chǎn)生各項(xiàng)危害。目前太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)較為成熟，各項(xiàng)設(shè)備應(yīng)用技術(shù)含量不斷提升，其中主要由逆變器、電纜導(dǎo)線以及接線箱等諸多設(shè)備組成，設(shè)備容量安全系數(shù)較大。對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)基本構(gòu)成特點(diǎn)以及實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行分析時(shí)，選用設(shè)備以及設(shè)計(jì)工作開展過(guò)程中，需要對(duì)系統(tǒng)工作情況展開分析，能夠更好地突出高效性原則。

由于高速公路服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)在社會(huì)發(fā)展中具有較高影響力，提高設(shè)計(jì)安裝美觀性也至關(guān)重要。相關(guān)部門需要對(duì)服務(wù)區(qū)基本環(huán)境進(jìn)行分析，太陽(yáng)能電池組裝設(shè)計(jì)需要與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境風(fēng)格相適應(yīng)。為了使得光伏陣列能量得到有效補(bǔ)充，大多數(shù)太陽(yáng)能構(gòu)建需要在陽(yáng)光照射范圍中安裝，這樣能夠獲取更多能量輸入，確保電池組件無(wú)遮擋性原則。要想獲取更大的發(fā)電支持，太陽(yáng)能電池逆變器至電纜需要控制在最短距離，這樣能夠降低電壓傳輸過(guò)程中能量損失，提高系統(tǒng)輸出能量[3]。

3 項(xiàng)目設(shè)計(jì)應(yīng)用策略探析

3.1 采取分布式設(shè)計(jì)，降低能量損耗

當(dāng)前在高速公路服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)建設(shè)過(guò)程中可以根據(jù)建設(shè)要求選用分布式太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電，就是更好地突出就近發(fā)電、并網(wǎng)、轉(zhuǎn)換、應(yīng)用的基本原則，這樣能夠光伏電站發(fā)電量有效提升，還能避免電能長(zhǎng)距離輸出過(guò)程中產(chǎn)生較大的能量損耗，使得發(fā)電效率全面提升[4]。

3.2 近距離并網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)低污染、零排放目標(biāo)

與社會(huì)發(fā)展過(guò)程中常見的太陽(yáng)能設(shè)計(jì)活動(dòng)存在一定差異，當(dāng)前服務(wù)區(qū)在建設(shè)過(guò)程中所選取的并網(wǎng)發(fā)電模式具有較多應(yīng)用價(jià)值，其中較為突出的優(yōu)勢(shì)就是不需要應(yīng)用蓄電池。光伏發(fā)電系統(tǒng)和常規(guī)電網(wǎng)進(jìn)行有效連接，能夠?qū)υ械墓╇娙蝿?wù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng)陽(yáng)光照射量比較充足的時(shí)候，通過(guò)逆變器能夠?qū)⒐夥到y(tǒng)中的直流電逆變成交流電，將剩余電量進(jìn)行回收，這樣能更好地滿足無(wú)污染和零排放的基本要求。原有的鉛酸蓄電池在實(shí)際生產(chǎn)制造以及回收過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大污染，其中鉛是重要污染源。此外，鉛酸蓄電池在后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生排放的酸與堿等元素會(huì)對(duì)水體造成不同程度污染，降低水體自凈能力，所以減少蓄電池應(yīng)用數(shù)量對(duì)生態(tài)環(huán)境具有良好的保護(hù)作用[5]。

3.3 配備太陽(yáng)能停車棚

目前我國(guó)新能源汽車產(chǎn)量不斷提升，人們購(gòu)車中最擔(dān)心的問(wèn)題就是電池續(xù)航能力。當(dāng)前為了更好的適應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的基本要求，需要強(qiáng)化新能源汽車基礎(chǔ)設(shè)施配套設(shè)計(jì)建設(shè)，配合新能源汽車配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)[6]。在選用光伏發(fā)電時(shí)，需要在停車棚內(nèi)設(shè)置汽車充電樁，這樣能夠通過(guò)太陽(yáng)能對(duì)汽車進(jìn)行充電，提高綠色環(huán)保發(fā)展理念。此外，可以在服務(wù)區(qū)入口位置設(shè)置LED電子顯示屏，這樣能夠更加清楚看到太陽(yáng)能所產(chǎn)出的電量，分析各項(xiàng)節(jié)能減排基本指標(biāo)實(shí)現(xiàn)情況[7]。

4 結(jié) 語(yǔ)

總之，當(dāng)前在高速公路服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用光伏發(fā)電技術(shù)具有較大應(yīng)用價(jià)值，有效應(yīng)用可再生能源，對(duì)土地資源集約化利用，使得單位面積中資源輸出價(jià)值不斷提升。在設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中創(chuàng)新開發(fā)各項(xiàng)資源，為社會(huì)整體發(fā)展建設(shè)提供資源供應(yīng)，對(duì)推動(dòng)社會(huì)全面發(fā)展具有重要促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]戚劍勇，陳賢哲，諸榮耀，等.分布式太陽(yáng)能光伏發(fā)電在高速公路服務(wù)區(qū)中的應(yīng)用探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（3）：292.

[2]雷仕歡.分布式太陽(yáng)能光伏發(fā)電在高速公路服務(wù)區(qū)中的應(yīng)用[J].低碳世界，2017（8）：17～18.

[3]解 天.云南高原山區(qū)高速公路光伏發(fā)電淺議[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015（24）：216～217.

[4]王盛強(qiáng)，齊英新，鄭 洪，等.高速公路收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)太陽(yáng)能光伏集中供電應(yīng)用與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014（24）：276～277.

[5]孟 浩.太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)研究評(píng)述[J].高技術(shù)通訊，2013，23（6）：654～661.

[6]胡云巖，張瑞英，王 軍，等.中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J].河北科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，35（1）：69～72.

[7]劉東海.太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)與防范探析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017（15）：301.

收稿日期：2018-4-13