第三批节能减排示范项目推广材料之四河南高速公路发展有限责任公司.docVIP

第三批节能减排示范项目推广材料之河南高速公路发展有限责任公司“太阳能技术在连霍高速公路郑州至洛阳段道路全程监控系统中的应用”推广材料 图2道路全程监控系统太阳能供电组成图 （二）优化设计 太阳能光伏发电技术在公路交通行业中应用的主要障碍是供电负载的适用性问题，如何结合高速公路全程监控系统的用电负载特性，优化供电系统设计，降低用电负载功耗，提高太阳能发电系统效率则是该项目的关键技术环节。 因此，本项目针对系统主要部件进行如下优化。 1、摄像机 为降低太阳能供电系统的初期投资成本，在满足交通监控图像质量要求的前提下，经过试验与研究，对摄像机用电功率提出具体要求并进行技术改进，将一台全天候带云台摄像机的额定功率限定在30W以内，并且采用直流24V供电方式。 2、电源变换系统 为适应负载的直流供电模式，对视频监控系统中用电负载进行系列技术改造，将多数交流负载改为直流负载。通过技术改造，节省了逆变器和变压器的设备投资，降低了电源系统的故障风险，减少了逆变器和变压器自身的用电损耗，提高了太阳能供电系统的可靠性和电源系统的利用率，同时也降低了供电系统对太阳能电池阵列和蓄电池的容量需求，从而进一步节省建设成本，提高经济效益。 3、太阳能电池板 太阳电池板是太阳能供电系统中的关键设备，安装角度对发电效率影响较大，并尽量避免水平安装或垂直放置。经试验，该项目太阳能电池板最佳安装倾角为41.7度，朝向正南。 在太阳能供电系统中，单晶硅型电池光电转换效率优于多晶硅和非晶硅，虽然非单晶硅太阳能电池板在特殊条件下可以作为补充电源应用，但考虑到其供电能力较低，老化速度较快的特点，该项目选用了单晶硅太阳能电池板。 4、蓄电池 利用电化学反应实现电能和化学能的相互转换，是太阳能供电系统中的储能装置。其主要技术指标包括容量、循环使用寿命、浮充使用寿命等；主要控制参数包括放电深度、浮充电压、最大充放电电流等。 综合考虑各种类型蓄电池的特点，结合成本分析，该项目选用免维护胶体型铅酸蓄电池。 温度对铅酸蓄电池的性能影响明显，在室外应对铅酸蓄电池进行恒温处理，工程上通常将蓄电池放置在地井或地上的基础建筑中。本项目经过多种实验手段充分验证温度对蓄电池性能的影响，将蓄电池放入保温防护箱并埋入冻土层以下，保证了蓄电池最佳工作状态。运行5年来，经抽样检测，蓄电池工作状态良好。 5、太阳能充放电控制器 为了实现太阳能电池、蓄电池和负载之间的合理匹配，保障供电质量，提高太阳能供电系统效率和延长蓄电池使用寿命。本项目选用了12、24、48VDC自适应的20A太阳能充放电控制器，设置过放电压为21.6VDC，以保证极端恶劣气候条件下可靠供电。并配置数据采集模块，将蓄电池电压、充电电流、放电电流等参数实时上传至监控中心电源管理系统。 四、保障措施 （一）领导重视 对于节能减排和新能源的应用，公司领导高度重视，专门成立了项目领导小组，为项目实施提供了有力的组织保障。此外，在人力、物力、财力方面也给予了积极支持，并提供了充足的研究试验经费。 （二）精心组织 项目组经历了调研、太阳能自然条件分析与测试、方案论证、试验验证、施工设计、采购、施工安装、调试验收、运营维护等全过程，对每一步都设定目标，落实到人，做到记录完整、论述充分、数据可靠，确保整个项目目标的实现。 （三）技术支持 如此大规模地实施太阳能供电系统，在公路交通领域尚无先例，一个小的技术细节都可能影响整个系统的运行，公司委托了具有丰富设计、实验、检测经验的国内权威机构对每个关键技术点都进行充分的技术论证，针对郑洛路实际情况搭建了试验平台，按照设计原理图对每个节点都进行了实验分析，在此基础上筛选出符合要求的系统部件和施工方案，确保了项目顺利实施。 五、项目成效 该项目在全长约220km的路段实施了100套太阳能全程道路监控系统，5年来产生的直接经济效益和社会效益十分显著。 （一）经济效益 1、太阳能全程监控系统产生的直接经济效益 该系统投入运行后，值班人员定时利用摄像机进行人工巡查，每天可减少路政人员两次路巡计880公里，以百公里耗油10升计算，每年可节约汽油32120升，以每升汽油6元计，每年节省19.27万元人民币。5年来共节约人民币96.35万元。 2、采用太阳能供电产生的直接经济效益 （1）节约建设费用 节约建设费用：688.4万元，详见下表。 节约建设费用表 供电方式 建设成本 电网供电 计算方法（含工程费，以每千米计）： 电缆材料费：35元/米×1千米=3.5万元 电缆挖沟、敷设费：16元/米×1千米=1.6万元 钢管材料费（每千米约敷设钢管50米）：27元/米×50米=0.135万元 钢管敷设费：27元/米×50米=0.135万元 小计：电网供电每公里成本为：5.37万元 全线电网供电成本=电网供电成本/千米×220