馮萬基

（貴州省機(jī)場集團(tuán)有限公司，貴陽 550000）

某航站樓地面建筑兩層，地下設(shè)有一層地下室和停車場，總建筑面積約為35，000平方米，基于實(shí)際工作需求需對其進(jìn)行擴(kuò)建，在電能供應(yīng)方面決定借助太陽能廣發(fā)發(fā)電系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。為確保該系統(tǒng)的有效應(yīng)用，應(yīng)結(jié)合航站樓實(shí)際情況及配套工程，從系統(tǒng)的安全可靠性、可擴(kuò)充性、靈活性及先進(jìn)行等幾方面考慮，制定科學(xué)的施工設(shè)計(jì)方案，保證系統(tǒng)施工質(zhì)量。

1 光伏發(fā)電技術(shù)原理

光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)光能向電能的轉(zhuǎn)變，其中太陽能電池是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心元件。該項(xiàng)技術(shù)原理為：光照射在太陽能電池芯片上的PN結(jié)，被高能狀態(tài)下的電子吸收，然后轉(zhuǎn)化為自由電子，在晶體內(nèi)發(fā)生移動(dòng)，余下的空穴也圍繞晶體移動(dòng)，自由電子和孔穴分為聚集在N結(jié)和P結(jié)，此時(shí)兩者之間便會(huì)出現(xiàn)電位差而釋放出電能，便會(huì)具備電源功能用于供電[1]。

2 航站樓工程光伏發(fā)電系統(tǒng)施工技術(shù)要點(diǎn)

基于光伏發(fā)電系統(tǒng)所具有的節(jié)能性、環(huán)保性等特點(diǎn)，已經(jīng)在建筑工程供電方面得到了廣泛應(yīng)用，先將此次施工過程總結(jié)如下。

2.1 光伏組件的選用與安裝

該項(xiàng)目工程所用光伏組件類型為多晶硅，具體型號為TSM-220PC46，總用量為700塊，每塊功率均為220Wp，光電轉(zhuǎn)換率約為16.7%，性能良好具有較高的可靠性，正常使用壽命超過26年。光伏組件正面和反面所用封裝材料分別為高透光鋼化玻璃和普通鋼化玻璃，厚度均為6mm，防水接線盒防護(hù)等級為IP65，施工時(shí)將光伏組件封裝為4層中空隔熱幕墻玻璃。航站樓共有28個(gè)天窗，從北到南呈條狀分布，每個(gè)天窗的長度和寬度分別為22.5m和1.8m。

2.2 組件的串并聯(lián)和匯流箱設(shè)計(jì)

在串聯(lián)光伏組件時(shí)，需要考慮最大串聯(lián)功率和電池組充電電壓，以保證兩者之間的匹配性為基本原則，確定串聯(lián)數(shù)量。根據(jù)工程實(shí)際情況可知，每個(gè)天窗所安裝的光伏組件為25個(gè)，所有光伏組件供分為63路。另外，系統(tǒng)還需用到16個(gè)匯流箱，安裝在機(jī)房內(nèi)，其外殼材質(zhì)為不銹鋼，內(nèi)部裝設(shè)有過壓防雷保護(hù)器和防反二極管。

2.3 蓄電池的選用與安裝

光伏發(fā)電系統(tǒng)中需配置蓄電池，用于陰雨天供電。此次施工所用蓄電池類型為鉛酸蓄電池，具體型號為GFM-2200，總用量為260只，每只容量和電壓分別為1600Ah和2V。在安裝蓄電池時(shí)，所考慮的因素包括環(huán)境溫度和電池散熱。該系統(tǒng)中蓄電池安裝在地下是機(jī)房，結(jié)合其他設(shè)備安裝及通道設(shè)置，將蓄電池分為兩層，預(yù)留22mm空隙用作電池散熱[2]。

2.4 能源管理器安裝

該項(xiàng)目工程所用能源管理器型號為AD170，使用性能良好，具有較高的可靠性。控制器輸入電流為直流電流，可同時(shí)接入6路。在對其進(jìn)行充電時(shí)，需將其具體組壓大小與設(shè)定值進(jìn)行比較，來改變電子開關(guān)的閉合和開啟狀態(tài)，以此來實(shí)現(xiàn)對充電電流和電壓的控制，可以有效提高充電效率，并且可以避免蓄電池發(fā)生過充現(xiàn)象。

2.5 逆變器和配電箱配置

此光伏發(fā)電系統(tǒng)所用逆變器為三相輸出正弦波離網(wǎng)逆變器，具體型號為SN75K5，其功率容量為75kVA。太陽能發(fā)電控制則配電網(wǎng)負(fù)責(zé)，同時(shí)還可以顯示出電壓和電流大小，并完成對電能的計(jì)算。另外，在配電箱中還裝設(shè)有交流浪涌模塊，可以有效避免感應(yīng)雷現(xiàn)象的發(fā)生，再結(jié)合直流輸入端的防雷裝置，可有效保證其安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

2.6 機(jī)房布置

機(jī)房設(shè)置在地下，空間大小為10.2mx7.6m。為便于光伏發(fā)電系統(tǒng)的操控和后期維護(hù)，在出口位置處安裝控制器、逆變器和配電箱，然后再向里位置處安裝蓄電池，預(yù)留22mm散熱空間，電纜橋架布置在設(shè)備靠北處，占據(jù)約60cm空間。蓄電池支架數(shù)量為4個(gè)，彼此之間留出80cm寬的通道，便于支架安裝和維護(hù)。

2.7 電纜選型和敷設(shè)

選用電纜時(shí)，需結(jié)合系統(tǒng)整個(gè)工程項(xiàng)目及防火安全要求考慮，其中組件之間串聯(lián)所用電纜我自帶電纜，組件串與匯流箱之間所用電纜型號為2PFGll 72，匯流箱與控制器之間選用環(huán)保電纜，蓄電池組與控制器、控制器與逆變器之間所用電纜也是環(huán)保電纜，逆變器與交流柜之間的電纜型號為YJV-4*70+E35。安裝電纜時(shí)，從天窗最北邊牽出，與室內(nèi)吊頂層內(nèi)橋架相連接，然后再沿著墻面接入機(jī)房。直流電纜敷設(shè)數(shù)量共58根，其直徑大小為9mm，并與交流電纜隔離開，所用橋架規(guī)格為150mmX100mm。

3 結(jié)束語

將光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用于航站樓工程中，可以實(shí)現(xiàn)太陽能的充分利用，在保證航站樓正常用電需求的前提下，減少電能損耗，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排。實(shí)際施工過程中，應(yīng)加強(qiáng)對各個(gè)施工環(huán)節(jié)的管理和控制力度，保證施工的規(guī)范性和施工質(zhì)量，進(jìn)而才能實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的有效應(yīng)用。

[1] 王海松，竇春葉.某國際機(jī)場航站樓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].建筑電氣，2016，（7）：31-37.

[2] 孫壽利，單貴彬.光伏發(fā)電系統(tǒng)的推廣與應(yīng)用[J].農(nóng)村電工，2017，（4）：48-48.