航站樓工程光伏發電系統施工技術的應用

馮萬基

（貴州省機場集團有限公司，貴陽 550000）

某航站樓地面建筑兩層，地下設有一層地下室和停車場，總建筑面積約為35，000平方米，基于實際工作需求需對其進行擴建，在電能供應方面決定借助太陽能廣發發電系統來實現。為確保該系統的有效應用，應結合航站樓實際情況及配套工程，從系統的安全可靠性、可擴充性、靈活性及先進行等幾方面考慮，制定科學的施工設計方案，保證系統施工質量。

1 光伏發電技術原理

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應，進而實現光能向電能的轉變，其中太陽能電池是光伏發電系統的核心元件。該項技術原理為：光照射在太陽能電池芯片上的PN結，被高能狀態下的電子吸收，然后轉化為自由電子，在晶體內發生移動，余下的空穴也圍繞晶體移動，自由電子和孔穴分為聚集在N結和P結，此時兩者之間便會出現電位差而釋放出電能，便會具備電源功能用于供電[1]。

2 航站樓工程光伏發電系統施工技術要點

基于光伏發電系統所具有的節能性、環保性等特點，已經在建筑工程供電方面得到了廣泛應用，先將此次施工過程總結如下。

2.1 光伏組件的選用與安裝

該項目工程所用光伏組件類型為多晶硅，具體型號為TSM-220PC46，總用量為700塊，每塊功率均為220Wp，光電轉換率約為16.7%，性能良好具有較高的可靠性，正常使用壽命超過26年。光伏組件正面和反面所用封裝材料分別為高透光鋼化玻璃和普通鋼化玻璃，厚度均為6mm，防水接線盒防護等級為IP65，施工時將光伏組件封裝為4層中空隔熱幕墻玻璃。航站樓共有28個天窗，從北到南呈條狀分布，每個天窗的長度和寬度分別為22.5m和1.8m。

2.2 組件的串并聯和匯流箱設計

在串聯光伏組件時，需要考慮最大串聯功率和電池組充電電壓，以保證兩者之間的匹配性為基本原則，確定串聯數量。根據工程實際情況可知，每個天窗所安裝的光伏組件為25個，所有光伏組件供分為63路。另外，系統還需用到16個匯流箱，安裝在機房內，其外殼材質為不銹鋼，內部裝設有過壓防雷保護器和防反二極管。

2.3 蓄電池的選用與安裝

光伏發電系統中需配置蓄電池，用于陰雨天供電。此次施工所用蓄電池類型為鉛酸蓄電池，具體型號為GFM-2200，總用量為260只，每只容量和電壓分別為1600Ah和2V。在安裝蓄電池時，所考慮的因素包括環境溫度和電池散熱。該系統中蓄電池安裝在地下是機房，結合其他設備安裝及通道設置，將蓄電池分為兩層，預留22mm空隙用作電池散熱[2]。

2.4 能源管理器安裝

該項目工程所用能源管理器型號為AD170，使用性能良好，具有較高的可靠性。控制器輸入電流為直流電流，可同時接入6路。在對其進行充電時，需將其具體組壓大小與設定值進行比較，來改變電子開關的閉合和開啟狀態，以此來實現對充電電流和電壓的控制，可以有效提高充電效率，并且可以避免蓄電池發生過充現象。

2.5 逆變器和配電箱配置

此光伏發電系統所用逆變器為三相輸出正弦波離網逆變器，具體型號為SN75K5，其功率容量為75kVA。太陽能發電控制則配電網負責，同時還可以顯示出電壓和電流大小，并完成對電能的計算。另外，在配電箱中還裝設有交流浪涌模塊，可以有效避免感應雷現象的發生，再結合直流輸入端的防雷裝置，可有效保證其安全、穩定運行。

2.6 機房布置

機房設置在地下，空間大小為10.2mx7.6m。為便于光伏發電系統的操控和后期維護，在出口位置處安裝控制器、逆變器和配電箱，然后再向里位置處安裝蓄電池，預留22mm散熱空間，電纜橋架布置在設備靠北處，占據約60cm空間。蓄電池支架數量為4個，彼此之間留出80cm寬的通道，便于支架安裝和維護。

2.7 電纜選型和敷設

選用電纜時，需結合系統整個工程項目及防火安全要求考慮，其中組件之間串聯所用電纜我自帶電纜，組件串與匯流箱之間所用電纜型號為2PFGll 72，匯流箱與控制器之間選用環保電纜，蓄電池組與控制器、控制器與逆變器之間所用電纜也是環保電纜，逆變器與交流柜之間的電纜型號為YJV-4*70+E35。安裝電纜時，從天窗最北邊牽出，與室內吊頂層內橋架相連接，然后再沿著墻面接入機房。直流電纜敷設數量共58根，其直徑大小為9mm，并與交流電纜隔離開，所用橋架規格為150mmX100mm。

3 結束語

將光伏發電系統應用于航站樓工程中，可以實現太陽能的充分利用，在保證航站樓正常用電需求的前提下，減少電能損耗，實現了節能減排。實際施工過程中，應加強對各個施工環節的管理和控制力度，保證施工的規范性和施工質量，進而才能實現光伏發電系統的有效應用。

[1] 王海松，竇春葉.某國際機場航站樓供配電系統設計[J].建筑電氣，2016，（7）：31-37.

[2] 孫壽利，單貴彬.光伏發電系統的推廣與應用[J].農村電工，2017，（4）：48-48.