当地太阳能资源丰富。 年太阳辐射量达8400 兆焦 /平方厘米，直接辐射占总辐射的70％ ， 夏季可达84％ ， 年日 照时间可达3370 小时，日平均日 照时间在8 小时以上， 且阴雨天少， 空气透明度高， 资源量名 列前茅， 是发展太阳能光电和光热资源最好的地区之一。经过调研， 当地海拔4683 米， 当地农牧民居住相对分散， 部分村民没用上生活用电， 仍使用蜡烛或酥油来照明，有的甚至用薪柴来取暖和照明， 无电制约了 当地经济发展和群众生产生活条件改善，这个村急需解决用电问题。 当地气象参数如下：风速： 年平均风速为5.1m/s；降水： 平均年降水量421.9 毫米， 平均年蒸发量1690.7毫米， 平均相对湿度54%；气温： 属高原亚寒带半干旱季风型气候， 年平均气温-1.5℃， 气温平均日 差 16.1° C。 1 月 平均气温-13.2℃， 年极端最低气温-41.2℃； 7月 平均气温9.0℃， 年极端最高气温23.60℃； 0° C 以上持续天数164.5天；

　　***位于西藏**县以南 72 公里， 全村62 户 村民 372 人。 其中我们的考查， 该村早在1999 年已经用上了 太阳能户 用系统， 容量150W，但由于年代久远， 许多户 用系统已经无法使用。该村以牧业为主， 其中有 42 户 居住相对集中， 根据现场测量， 这部分牧民居住在半径为800米范围之内， 另 外20 户 居住非常分散， 户 与户 之间距离均在300 米以上。根据当地的实际情况，无法用风光互补电站集中供电来一次性解决用电问题， 所以采用建一座100KW的风光互补发电站给相对集中的422户 供电。 当地的太阳能资源丰富和风力资源非常丰富，用太阳能风能发电解决当地群众的生活用电问题是切实可行的。当地普通牧民住宅牧民家5KW， 10KW风力发电机那曲县香茂乡地形图当地分散的农牧民住宅从经济和实用的角度考虑， 风力发电的前期成本比光伏发电成本低， 但是由于风力发电易受季节变化影响，特别是夏季， 无风天数增多，将影响正常的供电。 西藏太阳能资源稳定， 冬季与夏季的日 照与辐射量相对于风能变化不明显， 光伏发电输出电能稳定， 但投资较高。 通过对当地可再生能源资源状况的调查了 解，综合对比两种供电方式，我们拟定采用风光互补供电方式，充分发挥两种能源的互补优势，通过优化配臵设计， 提高系统供电的可靠性， 降低系统初投资和发电成本， 保证当地的电力供给。二、 项目 概况本项目 通过与外方进行技术合作， 引 进先进中小型风力发电技术， 建立一座 100KWp 科研示范风光互补电站。 并通过优化建设， 根据项目 所在地的资源条件， 拟采用 30KWp 光电和 70KWp 风电进行配比，通过拟定前期的系统方案和优化设计， 建立一套适合西藏的独立运行的中小型风－ 光互补发电系统， 安装风光互补运行数据采集装置， 全面分析系统的运行情况， 在获得数据后， 对数据进行认真的全面的分析， 探索在高海拔地区对风力发电机组的输出功率、 特征曲线、 散热、功率降级等一系统的技术问题进行研究， 为以后进行大规模应用提供科学的数据支持和案例分析。三、 项目 技术方案1、 设计原则本实施方案电站设计， 是以满足当地居民基本生活用电为主要目的， 同时适量考虑当地政府、 学校、 医院等公共设施的照明和办公用电。 设计内容包括： 光伏发电系统、 电站围墙、 送电线路、 户 用照明灯具及插座等。根据现场调研情况， 项目 所选点必须位于所在村的中央地区， 这样， 通过分区供电的话， 线路的损耗将会比较小。 本项目 中涉及的所有负载采用 220V 交流电， 分四路给所在地供电。 本系统连续阴雨天持续供电时间为 3 天。2、 基本原理本项目 的风/光互补发电系统包括由电池组件 PV 阵列和风机阵列， 充电控制器、 逆变器、 蓄电池、 耗能负载、 交流配电柜等部件组成。 本项目 太阳能 30KWp 和风能 70KWp， 通过共用直流母线方式对蓄电池组进行充电。 （原理图如下： ）工作原理： 白天在太阳光的照射下， 太阳能电池产生直流电； 在风力的推动下， 风力发电机组发出的交流电经整流后变成直流电； 太阳能与风机产生的直流电通过各自 的控制器一部分传送到逆变器转化成交流电， 供给用户 ， 另 一部分对蓄电池进行充电后储存； 当阳光或风能不足时， 蓄电池通过直流控制系统向逆变器送电， 经逆变器转化为交流电供交流负载使用。图： 风光互补电站系统原理图

　　3、 计算原则1） 光伏方阵：太阳能方阵总共分 6 个子方阵， 每个子方阵设计采用 32 块 160Wp（ 125mm 电池片， 72 片串联组件） 的光伏组件作为一个单元， 每个子方阵 8 串 4 并， 一路直流输出（ 输出最大电流 Isc=20A， 最大电压Voc=348） ， 6 个子方阵共 6 路进光伏控制器， 控制器和方阵接线箱都安装防反冲二极管（ 锗管） ， 防止夜间蓄电池给光伏太阳能电池进行反向充电。 接线箱里安装防浪涌保护器（ 二级防雷） 。 总光伏方阵由 192 块 160Wp 的电池组成， 总峰值功率为 30. 72KWp。光伏阵列与水平呈 30 度夹角， 阵列支架统一采用 Q235 型材， 表面做镀锌防腐处理。 阵列基础采用钢筋混凝土结构或钢结构， 地面以下深度约 800mm， 光伏组件最低点距地面高度应不小于 300mm。光阵间距根据计算间隔为当太阳电池组件按一定倾角安装组成阵列时， 要避免前排的组件遮挡到后排， 并且尽量有效的利用空间，避免浪费。 因此要设臵好前排和后排阵列之间的距离。 冬至日 是北半球地区一年中日 辐射量最差的一天， 只要在这一天早上 9 点到下午 3点之间没有遮挡情况出现， 则保证全年都不会出现遮挡， 可以充分利用太阳能资源。 按照太阳光伏系统工业标准， 以冬至日（ 12 月 22 日 ）当天早上 9 点到下午 3 点之间， 光伏方阵前后排之间无遮挡为标准。根据计算， 本项目 的 6 个子方阵一律面向正南。 根据计算， 子方阵横向间距为 1. 4m， 前后排间距为 3. 95m（ 设计图纸为 4m） 。另 外， 还要注意以下设计： 由于是高压系统， 每只太阳电池组件都要加装旁路二极管， 以防组件受遮挡时被高压烧毁。 旁路二极管装在组件接线盒内。 方阵加装方阵接线箱， 方阵接线箱采用密封箱体， 带锁， 内装防反充二极管、 接线端子和防雷击压敏电阻。 输入、 输出电缆均采用耐高低温、 抗老化的多芯橡胶电缆。 箱体均可靠接地（ 效果图如右） 太阳电池的支架可靠接地， 接地体的接地电阻应少于要求的5欧姆， 所有的电器接线均安装可靠接地， 防止雷击损害太阳电池，接头间均需做防腐处理。 方阵至控制室连线采用铠装电缆。 结构设计上支架均用冷镀锌角钢和槽钢接线， 保证了 组件与支架连接牢固、 可靠。 方阵支架均可靠接地， 电池组件与支架间均有弹簧垫片和锯齿垫片接线， 可以可靠接地。 底座与基础连接牢固， 组件距地面大于30cm， 方阵与围栅距离大于4m（距地面） 方阵支架经防锈、 电镀处理， 强度足够， 保证了 阵列牢固、 安全2） 风力方阵：风力方阵由 7 台 10KW 风力发电机组成，安装结构以上倾塔的形式进行施工安装， 7 台风力发电机并机运行， 通过整流器后， 标称电压为240Vdc， 单台标称电流为 41.6A， 总充电电流为 291.2A。上倾塔的安装高度为18 米， 8 台风机根据现场情况进行前后排布臵， 根据测算， 为保证良好的风力发电质量， 必须在风机布臵上充分考虑， 避开建筑物、 树木、 和其他障碍物， 以避免干扰和能量损失。 一般原则如下：① 如风力发电机在上风位臵， 风力发电机组与障碍物之间的距离应不小于障碍物高度的两倍；② 如风力发电机在下风位臵， 风力发电机组与障碍物之间的距离应不小于障碍物高度的十倍；③ 如果风力发电机组紧挨着障碍物的下风位臵， 则风力发电机应高出障碍物至少两倍以上另 一方面， 风力发电机组不能离电站控制室太远，否则拉线成本会大幅度增加。 同时， 为了 减少线路损失， 单台风机的交流线平铜芯片铠装电缆，这种尺寸的导线在全负荷功率运行时的电气功率损耗低于 10%， 以平均功率水平运行时低于2%。根据以上计算原则， 预计本风场面积达19440平方米（ 108 米*180米） 。3） 其他每个风机发电机都对应带一台风机控制器，一共 7 台， 光伏方阵通过方阵接线箱汇流后进行控制室，由一台 30KW 的控制器进行充电回路控制， 所有直流端电源进行直流母排进行汇流，通过电源控制柜进行控制。为保证三天阴雨天能够放电，本项目 蓄电池采用２V１ ２ ０ ０AH 的GFM 铅酸免维阀控电池， 共四组， 每组120 块， 系统电压 240V。 交流部分由 4 台 30KVA的逆变器组成， 分四路给负载供电。4、 主要情况一览：1.当地情况交通条件电站位于表面地质特征区域地形特征年最高温度年最低温度连续阴雨天数2、 电站功率设计方案电站总功率设计每日 发电量设计每年发电量3、 电站设计方案距离那曲地区约 公里， 能通过车辆8T 以下砂黏土含碎石地形较为平坦说 明光伏组件支架采用镀锌钢件采用上倾塔安装， 塔架镀锌2 蓄电池 块 4802V， 1200AH 蓄电池支架采用镀锌钢件四台 30KVA逆变器,分四路220AC输出带防雷地埋采用铜芯钢带铠装聚氯乙烯绝缘电缆采用 ZR-BV阻燃塑铜线 套每户 安装电度计量表1 个（带箱）逆变器四、 主要部件设计1、 太阳电池设计选型该项目 选用“天威英利新能源公司” 生产的160（ 35） P1580× 808系列的多晶硅太阳电池组件。 本项目 共采6 个子方阵， 每个子方阵的160Wp 太阳电池板32 块， 8 串为一组、 4 组并为一个充电回路的方法连接， 输出充电回路为4 路， 光伏光阵输出的实际功率为5.12KW， 每个子方阵汇流后进入电站控制器。太阳能光伏方阵1主要特点： 采用高效率绒面、 背场工艺的单晶硅太阳电池片， 转换效率高、使用寿命长， 衰减小。 背板采用进口 材料封装， 抗老化。 面板采用进口 高透低铁钢化玻璃封装， 透光率和机械强度高。 接线盒采用防水、 防潮设计。 高可靠性， 不受地理环境影响。另 外： 太阳电池组件必须经过“中国光明工程” 指定设备质量检测中心质量认证， 并通过温度循环和热斑试验。 太阳电池组件中的太阳电池片效率≥15％ 。 由符合相应图纸和工艺要求所规定的材料和元件制造， 经过制造厂的常规检测、 质量控制与合格方法生产。 组件完整， 附带制造厂的贮运、 安装和电路连接指示。 每个组件接线盒中均加装旁路二极管2、 风机的选型根据现场地区条件， 当地冬春季风速最大， 每年8 月 、 9 月 份风速稍弱。 本项目 此次我们选用北京远东**单位风能设备有限公司（ 美国）生产的 BBWC XL.10R型 10KW 风机。 十分方便的塔架安装 免维护设计10KW 风机安装现场根据选型， 这台风机安装在电站控制室的南面的开阔地，横向间隔36m，纵向间隔 180m，无遮挡， 由于风机安装在开阔地， 后期维护方便，安装时用上倾塔进行安装。风机的控制器将三相不稳定交流电整流为220V直流电， 同时具有紧急刹车、 短路保护、 反接保护等功能。10KW 控制器203、 逆变器设计选型逆变器的作用是将太阳电池发出的直流电转换成交流电， 供交流负载使用。 北京科诺伟业公司生产的“KSI220－ 30K” 系列逆变器具有可靠性高， 抗过载能力强， 逆变效率高等特点。4、 控制器设计选型光伏控制器专门控制太阳电池给蓄电池充电、 蓄电池向直流负载供电、 逆变器的输入输出，同时控制器对蓄电池的过充、过放进行保护。另 外， 控制器还具有报警、系统监控、 反充电保护、 及短路保护等功能。在本工程中， 我们选用的是北京科诺伟业公司生产的 KSC 系列光伏控制器。功能： KSC 系列太阳能电源控制器是用于太阳能发电系统中， 采用高可靠的电子线路， 控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给负载供电的自 动控制设备。主要功能包括： 蓄电池充电控制、 蓄电池欠压报警等。太阳能光伏阵列极性接反，不会损坏控制器， 纠正后可使用蓄电池极性接反， 纠正后可使用蓄电池开路控制不工作，纠正可使用蓄电池过压， 蜂鸣器报警， 15min过放电压点（V）蓄电池电压点（V）空载电流（mA）电池组件与蓄电电压降落（V） 池蓄电池与负载使用环境温度使用海拔(m)六、 施工进度计划 2010 年 5 月 ~ 7 月 ： 实地考察， 电站选址； 2010 年 7 月 ： 完成电站设计、 设备选型； 2010 年 7 月 ~ 11 月 ： 完成电站设备的购臵、 运输，完成电站土建施工； 2010 年 12 月 ~ 2011-7月 ： 完成所有电站的安装、 调试工作，有电站试运行； 2011 年 8 月 ： 电站初验。七、 培训计划培训分为现场培训和工厂集中培训，现场培训的对象是光伏电站的操作人员 ， 他们负责电站的发供电和日 常维护管理，还负责线路维护和电费的收取； 工厂培训对象是维修服务人员 ，他们将负责电站建成后的维修和服务。1、 培训内容和目 标现场培训： 使电站工作人员 学会各个设备的操作使用和日 常维护；熟悉电站的规章制度和定期检测制度；学会电站运行数据的记录； 能够掌握故障判断的原则； 学会简单的故障排除和进行故障记录；学会常用电工仪表和工具的使用； 学会线路的维护， 掌握用电常识； 学会用户 端线路、 负荷和电表的检查； 学会抄表收费；工厂培训： 使维修服务人员 掌握电工基础和供电、用电知识； 掌握各设备的工作原理和操作使用； 学会各个设备的故障判断和故障排除；掌握设备的定期检查和检修；知道各个设备备品备件的供货渠道；学会备品备件的保管和登记； 学会设备关键部件的更换； 掌握常用电工仪表和工具的使用。2、 受训人员 选择标准现场培训： 针对电站工作人员 ， 要求具有高中文化程度以上， 最好有使用柴油发电机的经验和农村电工常识；工厂培训： 针对维修服务人员 ， 要求具有高中文化程度以上， 最好有使用柴油发电机的经验和农村电工常识。3、 培训时间针对电站工作人员 的现场培训安排在电站的安装期间， 针对维修服务人员 的工厂培训安排在电站竣工验收之后的一年内。八、 技术支持与售后服务计划1、 系统和主要设备的保修系统保修期： 3 年；太阳电池： 保修3 年， 保证使用 20 年；蓄电池： 保修 3 年， 设计寿命 7-8 年， 一年内若发生故障免费更换；其他设备保修期： 1 年（常见故障保修2 年）。2、 技术支持和维修服务内容技术支持内容： 设备保修、 人员 培训、 建立维修服务站、 定期巡检、免费咨询。3、 废旧蓄电池的回收承包人承诺免费回收报废蓄电池，以确保当地不受废旧蓄电池的污染， 回收蓄电池所发生的人工和运输费用均由承包人自 己承担。