1、探索智能光伏发电 解决山区供电难题摘 要：光伏电是一种新型的太阳能源利用电站，具有维护方便、低成本、节能、环保、无污染等特点。在农村电网无法覆盖的山区，用电难一直是困挠当地群众的一个突出问题。为有效解决贫困山区群众的用电难问题，海南白沙县通过智能光伏发电系统的建设，有效地解决了白沙县南开乡高峰村委会道银和坡告两个自然村山区群众的生产用电问题，对公司系统各局解决边远山区无电村电力供应难题具有重要借鉴意义。 关键字：山区用电；智能光伏发电系统；供电 中图分类号：TK511 文献标识码：A 文章编号： 前言 海南省位于低纬地区,光照时间长、强度高,空气清洁度好,阳光穿透性强,年太阳辐射总量在 510
2、0MJ/m2 以上,平均气温 23.426.5,日照时数在 15732443h 之间,太阳能资源丰富。 光伏电站是利用电阳能直截发电的装置，其是利用太阳能极板将太阳能转化成为 36 伏的低压直流电，然后由蓄电池进行蓄积，最后由逆变器将低压电转成 220 伏或 380 伏的交流电压，通过电网供给用户使用。2010 年 1 月 3 日，海南电网首个智能光伏发电系统在白沙县南开乡高峰村委会道银和坡告两个自然村正式送电运行，两村在全省率先用上最环保的光电，标志着海南智能光伏发电探索迈出成功第一步。 道银和坡告两村智能光伏发电系统由北京能源新技术研究发展中心研究设计，整体性能设计正常工作负荷为 600W
3、，同时也可短时为 800W 负荷供电。单套户用光伏发电系统日供电量不小于 1.8kWh，每天满负荷工作 3 小时的情况下，可保证连续阴雨供电 3 天，系统整体寿命超过 20 年。系统具备完善的各类保护功能，能够确保人身和设备的安全。工程总造价 140 多万元。 一、解决山区无电村人民群众用电问题，具有重要的社会意义。 通过实施边远山区无电自然村的电力建设，海南电网公司可以更好的服务“三农” ，主动承担社会责任，用实际行动践行“为海南做贡献，为南网添光彩”的理念，做到让政府放心，让人民满意，树立良好的企业形象。 （一）智能光伏发电系统可以满足无电村人民群众用电需求。 电力是经济和社会发展的重要基
4、础，也是现代文明生活的重要标志。受历史和自然条件的制约，截至 2009 年 12 月，道银和坡告两村仍然无法通电，这些人民群众都是热切的期望能够用上电，因此解决道银和坡告两无电村电力建设，可以满足当地人民群众用电需求，使两自然村群众享受到电力带来的文明生活。 （二）智能光伏发电系统可以改善无电村人民生产生活条件。 在道银和坡告两无电村，当地群众生活条件艰苦、资讯闭塞，生产方式落后，严重制约着两村经济社会发展和人民生活水准的提高。通过进行电力建设，道银和坡告两村人民群众就可以使用各种家用电器和工农业生产设备，从而根本改善当地的生产和生活条件，提高劳动生产率，对这些地区的经济发展和农民生活水准提高
5、，具有重要的促进作用。电视机等电器的使用有利于党的政策和致富资讯在偏远地区迅速传播，对农民群众思想观念的更新，培育造就社会主义新型农民，实现农村地区精神文明和物质文明双发展，缩小城乡差距，具有十分重大的意义。 （三）智能光伏发电系统可以促进边远山区无电村经济和社会的和谐发展。 建设社会主义新农村，改善农村生活环境、提高农民生活水准，首先就要解决农村用电等基础设施问题，因此解决道银和坡告两无电村的用电问题，已经成为促进该地区经济协调发展、改善当地生产生活条件、脱贫致富、实现全面建设和谐社会目标的重要内容，是建设社会主义新农村的必然要求。 （四）智能光伏发电系统可以改善无电村能源使用结构。 电能是
6、相对比较清洁和高效的二次能源，道银和坡告两无电村通电后，可以大幅度减少对树木的砍伐和对石油、煤炭等矿石能源的依赖，能够改善当地能源使用结构，有利于节能降耗和环境保护工作，对于构建环境友好型社会大有好处。 二、智能光伏发电系统对解决山区无电村电力供应，具有较大优势。道银、坡告两村毗邻，位于白沙县西南部，地处莺歌岭自然保护区腹地，南度江之源，西邻昌江县，距离白沙县城约 56 公里。由于地处山区，交通闭塞，从白沙县城前往道银、坡告两村，要驱车行驶 3 个小时左右的山路到达高峰村委会，再从高峰村委会步行翻山越岭近 2 个小时才能到达。道银、坡告两村有住户 29 户，常住 153 人，均为黎族，居住茅草
7、房、人均年收入不足 800 元，被誉为白沙县最偏远、贫困的山村。 2009 年，海南电网公司科学决策，决定对道银、坡告两村采取智能光伏发电系统供电方案，有效解决了边远山区农民用电问题。实践证明，在采用电网延伸方式供电无法到达，或供电成本较高、维护管理难度较大和严重破坏自然环境的情况下，采取分布式智能光伏发电系统解决边远山区用电的方式是科学、有效的解决办法之一。 实现节能环保。 道银和坡告两村采用智能光伏发电系统供电，有效解决了采用电网延伸方式供电，新建线路将穿过林木密集区，需砍伐大量林木，造成环境破坏的影响；解决了因 10 千伏线路供电半径过长，线路走廊条件较差，造成线损率高供电难题。 节约建
8、设成本。 经现公司专家组场调研和科学概估，道银和坡告两无电村使用的智能光伏发电系统供电比采用大网延伸供电的户均投资小，该工程两个无电村采用的户用型光伏供电系统约为 5 万元.套户，总投资为 140 万。如采用大网延伸供电，户均投资为 10 万元以上，且后续管理费用投入较高。 工程建设简单。 道银和坡告两无电村使用的 600W 户用智能光伏供电系统单套重约300 公斤，运输方便。施工时仅需在室外制作一个混凝土基础，然后安装光伏组件，最后将三部分进行简单的电气连接，安装方便。每户在人协作安装的情况下，费时约为小时，工期较短。 运行维护方便。 道银和坡告两无电村使用的光伏供电系统没有转动部件，基本上
9、可以免维护，仅需每 3 至 5 年更换一次蓄电池，维护工作量较小。 供电可靠性高。 道银和坡告两无电村使用的智能光伏发电系统采用较高质量标准和可靠性参数，最大限度降低了系统维护工作量。系统集光伏发电、充放电控制和逆变控制等功能为一体，采用免维护蓄电池，并具有直流输入过欠压保护、直流输入极性反接保护、蓄电池过充电保护、过放电保护、交流输出超载、短路保护等保护措施，提高了系统可靠性。 实现智能管理。 道银和坡告两无电村使用的智能光伏发电系统具有电能品质管理功能，对供电品质和用电数量进行监控和管理。该系统采用先进的感应式智能控制单元，记录并保存系统每天的发、用电量，并对用户的用电量、剩余电量资讯进行
10、智能化管理和即时显示。当剩余电量不足时具有提示功能，且掉电情况下数据不会丢失。同时，智能控制单元采用先进的“智能投切开关” ，在出现故障时自动切断用电负荷，同时实现对用电情况的即时管理，并且加入了智能提醒系统，当用户用电超过一定时间后会告警，提醒用户节约用电。 操作简单便捷。 道银和坡告两无电村使用的智能光伏发电系统具有人性化操作介面，独立的总电源控制开关使得操作更加简易方便，指示灯直观地反映了系统运行状态，同时具有系统故障报警功能。 三、采用智能光伏发电系统解决无电村用电难题，取得了良好社会效益。 白沙供电局主动承担社会责任，在海南电网公司的正确领导下，创新电网建设，历时一年，克服重重困难，
11、完成供电可行性调研、勘测设计、设备运输和施工等各项工作，于 2009 年 12 月底，顺利完成了智能光伏发电系统设备安装调试任务，2010 年 1 月 3 日，正式投入送电运行。社会各界和各级政府给予高度评价和肯定，取得良好社会效益。 白沙县委县政府认为白沙供电局为白沙县道银和坡告两无电村送来了期盼已久的“光明” ，结束了两村多年来无电的历史，开启了道银和坡告两村走上新农村建设、致富奔小康的步伐，是一项功在千秋的民心工程，是一项让偏远山区贫困农民享受改革开放成果的阳光工程。 社会媒体对白沙供电局成功探索采用智能光伏发电系统解决偏远山区无电村供电问题也给予高度关注。 中国电力报和中国南方电网报分
12、别刊登文章，从支持绿色能源开发、做好自身节能降耗、为用户提供安全可靠、清洁环保电力；发展低碳经济，电网企业走向低碳时代的角度，对白沙供电局成功迈出海南智能光伏发电探索第一步给予高度评价和肯定。 海南日报刊登文章，高度称赞白沙供电局主动力承担社会责任，为服务社会主义新农村建设做出重大贡献。 四、成功探索智能电网管理模式，提升了白沙电网综合管理水准。 （一）创新运行维护管理模式。 为加强道银和坡告智能光伏发电系统的运行维护管理，确保电力供应的安全优质，根据光伏发电系统运行维护说明和国家有关规定，白沙供电局研究制定道银和坡告智能光伏发电系统运行维护管理暂行规定 。一是明确管理权限。根据智能光伏发电系
13、统运行维护管理对专业技术要求较高的实际，白沙供电局根据实际决定道银和坡告智能光伏发电系统运行维护管理归口变电管理所负责，维护运行管理范围包括光伏组件、蓄电池和用户终端。二是明确运行维护管理内容。主要为：每季度对系统设备巡视 1 次，半年对系统设备检修试验和保养 1 次，受理故障报修，建立工作档案（要求做好工作日志、事故及处理情况记录、检修记录，建立和完善技术设备档案、用户档案、系统档案） 。三是购置备品备件和相关仪表器具。 四是加强业务技术学习培训。聘请厂家技术人员对运行维护管理人员进行业务技术培训，同时鼓励部门负责人和维护管理人员自学相关方面知识，不断提高技术技能。 （二）加强用户安全用电管
14、理和安全用电宣传教育。 因边远山区长期处于无电状态，其用户对电气知识接触了解较少，安全用电意识观念淡薄，加强用户安全用电管理和安全用电知识宣传教育是一项尤其重要的工作。白沙供电局根据用户实际，制定了六条通熟易懂的用户安全用电管理要求，一是要求用户增加用电设备时需报白沙供电局管理部门允许和备案，发现导线有过热的情况时，必须立即停止用电，并报告管理人员。二是要求晒衣线(绳)与线路、构架要保持 1.5米以上的距离，严禁将晾晒衣物或物体悬挂于线路、构架上。三是教育儿童不在电气设备、线路、构架附近玩耍。四是用户不准线上路、构架附近进行打猎、放风筝等，防止意外损坏设备。五是教育用户如擦拭灯头、开关、电器时
15、，须断开电源开关后进行；更换灯泡时，须站在干燥木凳或其他绝缘物上进行。六是禁止在系统附近堆放柴草等易燃物品。同时，白沙供电局还制作安全用电常识海报，在用户生活区大量粘贴，深入开展安全用电知识宣传教育。 五、白沙供电局智能光伏发电系统建设投运，具有重要借鉴意义。 白沙供电局道银和坡告两村智能光伏发电系统运行使用已将近三年，系统运行正常稳定，该发电系统满足人民群众日常生活照明，农业生产等基本用电需求。系统安全可靠，清洁环保，节能降耗。虽然目前智能光伏发电建设成本较高，但经过测算，对于年光照充足且距离电网较远，人员稀少地区的无电村，光伏发电的经济性要优于电网延伸方式供电。 太阳能取之不尽，清洁安全，是理想的可再生能源。海南省太阳能资源极为丰富，太阳能光伏发电的发展潜力巨大。此外，目前太阳能光伏发电技术已日趋成熟，是可持续发展的可再生能源技术之一。海南省大部分边远山区无电村太阳能资源普遍满足智能光伏发电系统要求。 实践证明，白沙供电局创新电网建设，成功探索采用智能光伏发电系统解决道银和坡告两无电村人民用电问题，对公司系统各局解决边远山区无电村电力供应难题具有重要借鉴意义。
