太阳能光伏电源在青海省无电地区的应用

青海省地广人稀，许多边远地区的农牧民居住分散，电网无法延伸。全省现有29个无电乡、626个无电行政村、8.07万户无电农牧民。为解决边远无电地区的用电问题，青海省各级政府及电力、科委、水利等部门进行了不懈的努力，对电网延伸能解决的，尽量用电网延伸解决；电网无法延伸的，根据当地的资源情况，分别采用水小电、风力发电、太阳能光伏电源等方式解决。

1　几种供电方式的比较

在以上几种供电方式中，小水电建设必须有水力资源、合适的建设地址，关键是季节性强，寒冷季节不能发电，在青海这样一个高寒地区，这个问题尤为突出。

从近几年风力发电的使用情况看，因风速不稳定、机械磨损、维护工作跟不上等原因，也没有完全达到预期的效果。因而近几年使用风力发电的用户已较少。

对太阳能电源而言，因其少了机械运行部分，相对来说运行稳定，操作简便，维护工作量小，尤其是小电源更适合于流动放牧，所以普遍受到农牧民的欢迎。

2　太阳能光伏电源的优越性

青海省地处青藏高源，空气稀薄，干燥少雨，日照时间长，太阳能资源十分丰富。省境内年日照时数2328～3575h，年太阳辐射量584.9～741.4kJ/cm²，80％以上地区属太阳能资源一类区，其余属二类区，太阳能资源仅次于西藏，在全国属高值区。因太阳能资源是清洁的可再生能源，太阳能光伏电源没有污染，所以，与其它能源相比，用太阳能电源解决我省边远地区农牧民的生活用电问题，有其独特的优越条件。

3　太阳能光电系统简介

太阳能光伏电源的基本原理是利用太阳能光伏电池板(简称光电板)将太阳能转换为直流电能，光电板的转换效率越高、太阳辐射能量越大，其转换的电能也就越多。太阳能光电系统分为交流与直流两种供电方式，交流供电系统由光电板、蓄电池、控制器、逆变器、配电线路和负载组成，光电板输出的直流电储存在蓄电池中，通过逆变器转变为220V、50Hz并具有正弦波型的交流电，供用户使用。直流供电与交流供电的区别就是直流系统无需逆变而直接供电。交流供电系统基本原理见图1。

光伏电源供电分为电站集中供电与户用电源分散供电两种形式。对人口居住相对集中的地区，采用电站集中供电，对分散居住及流动性大的用户，采用户用电源供电。

无论是集中供电还是分散供电，电源容量均根据负荷而定。

4　近几年太阳能光伏电源的推广使用情况

我省于2003年实施送电到乡工程，计划在玉树、果洛、黄南等地建设光伏电站112座，装机总容量3943kW，各电站容量在10～50kW之间，目前工程正在实施过程中。电站建成后每天供电5h以上，可基本解决照明、看电视等日常生活用电问题。

近几年推广的户用太阳能电源容量在4～300W之间，其中4W只带一盏灯，8～20W可带2～3盏灯及一台录音机，50W以上系统可同时解决看电视和照明用电问题。用户可根据经济承受能力和负荷情况选用。

5　太阳能光伏电站运行管理问题的有关思考

由于太阳能电站一般都地处偏远、孤立运行，为防止重建轻管、设备使用不当而损坏的情况发生，对其运行管理工作应给予高度的重视。建议由地方政府指定专职部门直接管理，运行值班人员可由当地选拔，经培训合格后上岗，主管部门定期组织检查指导、集中大修。

保证太阳能电站安全运行的另一个主要问题是运行维护费用问题。太阳能电站的运行维护费用主要是运行期的蓄电池更换和运行人员的工资，从目前的情况看，若仅靠电站供电区有限的电费收入是远远不够的，所以必须建立相应的资金补助机制，由政府主管部门统一管理使用，才能保证电站的正常运行。