MPPT技术提升石油天然气行业管线建设中新能源的利用.pdfVIP

MPPT MPPT MMPPPPTT技术提升石油天然气行业管线建设中新能源的利用 摘要：太阳能供电系统由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池等组成，太阳能供电系统供 电可靠、长期成本低、维护量少，且能耗极低，适用于偏远地区无电或缺电状况，也符合国 家节能减排政策。本文介绍了石油/天然气管线建设工程中新通太阳能控制器MPPT的技术特 点，阐述了具备MPPT功能的控制器在系统投资、运行成本、系统可靠性、节能减排等方面的 优势，在石油/天然气管线绿色新能源低成本建设中有广阔的应用前景。 关键字：太阳能供电，可靠性，系统工作效率、MPPT太阳能控制器、低成本 近年来随着我国经济的快速发展，各行各业对石油/天然气也表现了强劲的需求，发展中 国石油/天然气工业，对于保障中国经济社会健康稳定协调发展，意义重大。其中，石油/天 然气运输，尤其是发展管道运输，对于石油天然气工业而言，尤为重要，这主要表现在以下 几个方面： 1、巨大的国内天然气需求将极大的推动管道建设，主要反映以下三点:（1）天然气市场 快速增长；（2）天然气产量逐年递增；（3）天然气进口日渐增加。 2、原油进口量不断增长，进口原油管道建设迫在眉睫。2020年后，我国原油进口可望 超过3亿吨，成为第一大进口国。“十一五”期间，我国将建成中哈、中俄、沿江等原油管 道。2015年，全国原油干线传输管道建设规划总里程将达到14000公里。 3、我国成品油管道建设将呈现高速发展趋势。“十一五”期间，我国将建成西南、东北、 华北、北疆成品油管道，总长度将达到10000公里。 但是，在石油/天然气管道建设过程中，由于管道大部分穿越的地带是沙漠、戈壁、高原、 峡谷、沟壑等地域，管道沿途所配置的众多中间清管站、分输站、线路截断阀室、压气站、 中间热泵站等工艺站场，其通信、仪表、阴极保护等应用设备的电源应用就成为绕不过去的 难题。而这其中绝大部分的场站均地处偏僻，引用市电耗资巨大，得不偿失，使用太阳能或 风能等绿色电源就成为首选。 以太阳能为基础的可再生能源构建离网型电源系统应用在相关场站中，带动设备运行是 一种不错的应用模式。一方面，目前我国建成的西气东输管道工程、涩北—西宁—兰州输气 管道工程、兰州—成都—重庆输油管道工程、忠县—武汉输气管道工程、中宁—银川输油管 道工程等在管线建设中大部分无人值守、无人操作场站均采用了太阳能电源系统，迄今已安 全运行数年，效果良好；但另一方面由于太阳能或风光互补电源系统存在一次性投资较大、 蓄电池管理粗放，使用寿命短、风光资源区域性限制、供电可靠性相对较差的特点，也限制 了该类方案在场站建设中的大规模应用，目前主要应用在荒漠、高山、高原、戈壁、峡谷沟 壑以及海岛等偏远无市电及市电造价过高地区。 如何提高太阳能系统的利用效率，实现太阳能在不同环境条件下的最大功率输出，更有 效的利用新能源，这对太阳能电源系统的低成本建设发展极其重要，同时加强对蓄电池的精 细化管理，延长蓄电池使用寿命，提高站点电源可靠性，保障电源供应也是在管线建设中必 须考虑的问题。为满足站点大规模利用可再生能源的需求，陕西新通智能科技有限公司潜心 研发十年的具有MPPT技术的新能源供电系统，全面提供太阳能电源系统解决方案。具有太 阳能最大功率自动跟踪MPPT）结构的高技术产品（以下简称MPPT）控制器。除具备一般 太阳能电源控制器的功能外，还能大幅提高太阳能电池和电源系统的输出功率（高20~30%）。 与普通太阳能控制器相较，在负载相同的情况下，使用MPPT控制器可减少站点建设投资， 或在投资相同的情况下，可向更大配置的站点供电。该方案采用能量输入选择，优先使用太 阳能，尽最大化利用太阳能，同时对后备蓄电池实行精细的均浮充管理，提供温度补偿，能 有效延长蓄电池使用寿命，可以达到提高站点运行可靠性，降低系统投资，减少运行维护成 本，保护周边环境的目的和效果。 石油管线站点中使用的太阳能电源系统绝大部分为离网型供电系统，这些系统中大部分 太阳能控制器控制功能简单，主要存在以下问题： 1．系统利用效率低，不能让太阳能电池组件输出最大功率； 2．对蓄电池的充放电管理功能较差，蓄电池运行寿命短； 3．控制器对系统的监控和管理功能较差； 4．系统为非模块化设计，扩容改造难度大； 以上问题是否可以得到有效解决，是否能够提高太阳能系统的利用效率，实现太阳能组 件在不同使用条件下的最大功率输出，这对太阳能电源系统的发展