CN104935003B - 一种基于路灯杆支撑的分布式光伏发电系统 - Google Patents

Abstract

一种基于路灯杆支撑的分布式光伏发电系统，本系统主要包括：路灯杆、光伏组件，光伏组件支架，防逆流装置、路灯电缆，汇流箱、逆变器，双相电表及市电电网。其特征在于在路灯杆的中上部安装光伏组件支架，光伏组件固定在光伏组件支架上，光伏组件的电力输出导线通过防逆流装置与路灯电缆连接，路灯电缆与汇流箱及逆变器电气连接，逆变器与光伏发电双向电表连接，逆变器接收的光伏电力被逆变后经光伏发电双向电表输送至市电电网。

Description

一种基于路灯杆支撑的分布式光伏发电系统

技术领域

本发明涉及光伏发电领域，具体涉及一种基于路灯杆支撑的分布式光伏发电系统。

背景技术

太阳能路灯以太阳光为能源，白天太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池给灯源供电使用，无需复杂昂贵的管线铺设，可任意调整灯具的布局，安全节能无污染，无需人工操作工作稳定可靠，节省电费免维护,同时太阳能路灯各自为一个循环，无需担心像普通路灯线路断了而整体不亮。随着太阳能路灯技术的使用，于是太阳能路灯随之出现在市场。

但在实际的研究与应用LED路灯中，太阳能LED路灯所固有的缺陷无法回避也很难克服：

首当其冲的是这套以“节能环保”为主要卖点的系统中，其本身有很大的资源配置浪费的问题。因为路灯产品有强制性的标准要求，这其中包括“缺电率”指标，它不允许像景观照明产品一样可以遇到阴雨天就不工作。这样一来，从技术设计角度，对能源的收集和储备必须以最不理想的气候条件(日照时间短的季节、连续阴雨天等)为基础，这样一来，在大部分的使用条件下，大部分的能源配置(太阳能电池)和蓄电装置是被闲置的，不仅是系统成本必然居高不下，而且与系统本身所要表现的节能和综合利用主题也是背道而驰的。

除此之外，一些看似在技术上比较简单的问题，在实际的应用中也需要用比较高的成本投入来解决，包括：第一，集中管理的问题，如果不使用电气线路，就很难实现对路灯来说比较重要的集中管理和远程监控，但如再配置电气线路，则不仅增加成本，产品在“卖 点”上的意义又削弱了；第二，太阳能电池寿命、蓄电池寿命以及其他的控制元器件寿命往往都低于LED寿命的问题，这就带来要实现整个系统的长寿命其实还需要解决很多问题，也同样会产生比较高的维护成本；第三，因系统使用直流蓄电池，非常容易被盗，所以防盗也是系统的大问题。另外还有一般安装高度比较高的太阳能电池的重量问题带来对灯杆设计的防风能力提高也会带来成本的提高，等等这些问题都是太阳能LED照明系统所无法从根本上解决的问题。

分布式光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。但是目前居民分布式光伏发电项目还面临着建设难的问题。

首先，居民住宅尤其是高层住宅的屋顶产权关系不清，相关法律的缺失导致各方（业主、物业公司、业委会等）的权责界定相当模糊。在现实的情况下，物业公司经常采取“多一事不如少一事”的消极态度，并不鼓励管辖范围内的居民兴建分布式光伏发电项目，甚至采取各种手段加以阻扰。

其次，由于居民分布式光伏发电项目规模小、条件复杂、情况各异，所以目前更多是专业化的小公司（包括一些新兴的创业型企业）在此领域开展相关的业务、探索可行的商业化模式。然而就目前出台的各种政策来看，政府对于这些专业化企业并未给予足够的关注和帮助，而这些更具创新力和活力的小企业生存处境的艰难也反过来影响了居民分布式光伏发电的有效推广。

再次，居民分布式光伏发电的运维问题难以解决，由于我国农村村民房屋产权较清晰，分布式光伏走向农村，光伏发电有一定的技术含量，在运营维护上必须要专业的技术人员，农民自己无法进行维护，虽然一些地方政府提出了光伏扶贫进万家项目，但光伏扶贫进万家后如何运维却成了一大问题，这将影响分布式光伏的发展。

由以上叙述知，目前光伏路灯和农村居民分布式光伏发电都存在一定的缺陷，是分布式光伏发电亟待解决的问题，如果充分利用现有路灯资源，进行分布式光伏发电将是一种很好的模式，具有一定的前景。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种基于路灯杆支撑的分布式光伏发电系统，以实现在不占用现有屋顶和土地情况下实现分布式光伏发电。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于路灯杆支撑的分布式光伏发电系统，本系统主要包括：路灯杆、光伏组件，光伏组件支架，防逆流装置、路灯电缆，汇流箱、逆变器，双相电表及市电电网。其特征在于在路灯杆的中上部安装光伏组件支架，光伏组件固定在光伏组件支架上，光伏组件的电力输出导线通过防逆流装置与路灯电缆连接，路灯电缆与汇流箱及逆变器电气连接，逆变器与光伏发电双向电表连接，逆变器接收的光伏电力被逆变后经光伏发电双向电表输送至市电电网。

所述的防逆流装置，其特征在于防逆流装置由多个整流二极管组合而成，既能阻止直流电力反方向流向光伏组件，也能阻止市电交流电力反方向流向光伏组件。

所述路灯电缆，其特征在于路灯电缆分别于光伏组件和路灯光源连接，路灯电缆作为光伏发电系统的主回路电缆，该回路的电力流向为光伏组件 防逆流装置路灯电缆 汇流箱逆变器 双向电表市电电网；

路灯电缆作为路灯照明系统的主回路电缆，该回路的电力流向为市电电网路灯开关 双相电表路灯光源。

本发明的有益效果：

本发明所提供的一种基于路灯杆支撑的分布式光伏发电系统，同现有技术相比，具有以下优点：其一，把太阳能光伏发电与路灯相结合，但光伏发电电力与路灯用电电力是两个不同的供用电系统，即去掉光伏路灯的储能系统又不占用屋顶或现有土地面积，降低了太阳能路灯的成本；其二，充分利用现有路灯资源，在不占用土地和屋顶情况下实现大面积分布式光伏发电；其三，充分利用原有的路灯电缆，降低了分布式光伏发电的投资成本；其四，充分利用原有路灯系统的信息管控系统，便于及时对分布式光伏系统进行维护。本系统是分布式光伏发电的新模式，为分布式光伏发电提供有效的补充。

附图说明

图1为本发明一种基于路灯杆支撑的分布式光伏发电系统的结构示意图

1、路灯杆，2、光伏组件，3、光伏组件支架，4、防逆流装置，5、路灯电缆，6、汇流箱，7、逆变器，8、双相电表，9、市电电网。

具体实施方式

下面通过附图1和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

一种基于路灯杆支撑的分布式光伏发电系统，本系统主要包括：路灯杆1，光伏组件2，光伏组件支架3，防逆流装置4，路灯电缆5，汇流箱6，逆变器7，双相电表8及市电电网9。其特征在于在路灯杆1的中上部安装光伏组件支架3，光伏组件2固定在光伏组件支架3上，光伏组件2的电力输出导线通过防逆流装置4与路灯电缆5连接，路灯电缆5与汇流箱6及逆变器7电气连接，逆变器7与光伏发电双向电表8连接，逆变器7接收的光伏电力被逆变后经光伏发电双向电表8输送至市电电网9。

所述的防逆流装置，其特征在于防逆流装置4由多个整流二极管组合而成，既能阻止直流电力反方向流向光伏组件，也能阻止市电交流电力反方向流向光伏组件。

所述路灯电缆，其特征在于路灯电缆5分别于光伏组件2和路灯光源连接，路灯电缆作为光伏发电系统的主回路电缆，该回路的电力流向为光伏组件 防逆流装置路灯电缆汇流箱逆变器双向电表市电电网；

路灯电缆作为路灯照明系统的主回路电缆，该回路的电力流向为市电电网路灯开关双相电表路灯光源。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种基于路灯杆支撑的分布式光伏发电系统，主要包括：路灯杆、光伏组件，光伏组件支架，防逆流装置、路灯电缆，汇流箱、逆变器，双向电表及市电电网，路灯杆的中上部安装光伏组件支架，光伏组件固定在光伏组件支架上；其特征在于光伏组件的电力输出导线通过防逆流装置与路灯电缆连接，路灯电缆分别与光伏组件和路灯光源连接，路灯电缆作为光伏发电系统的主回路电缆，路灯电缆与汇流箱及逆变器电气连接，逆变器与光伏发电双向电表连接，逆变器接收的光伏电力被逆变后经光伏发电双向电表输送至市电电网，该回路的电力流向为光伏组件→防逆流装置→路灯电缆→汇流箱→逆变器→双向电表→市电电网；

路灯电缆作为路灯照明系统的主回路电缆，该回路的电力流向为市电电网→路灯开关→双向电表→路灯光源。