【正文】 在這個(gè)時(shí)段持續(xù)空載運(yùn)行，將造成寶貴電能的浪費(fèi)， 甚至在蓄電池虧電的 情況 下?lián)p壞蓄電池，嚴(yán)重影響蓄電池的使用壽命。因此，本項(xiàng)目具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 預(yù)期成果與水平 1) 在 5 所學(xué)校內(nèi)建成 5 座穩(wěn)定運(yùn)行的光伏示范電站； 2) 研制出具有最大功率點(diǎn)跟蹤（ MPPT）控制、蓄電池容量混合式判斷等先進(jìn)功能的光伏電站控制器； 10 3) 研制出具有休眠喚醒等先進(jìn)功能的獨(dú)立運(yùn)行逆變器，并通過示范運(yùn)行進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣； 4) 通過檢測(cè)系統(tǒng)獲取系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)并分析，最終得出此類系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。 8 3) 主要考核指標(biāo) 電站總體考核指標(biāo) 總?cè)萘浚骸?30kWp。中科院電工所與西藏 能源研究示范中心共同確定電站建設(shè)規(guī)模 按人均 25Wp 考慮 ，除 納木湖中心小學(xué)以外，其余四所學(xué)校按 近期師生總數(shù)增加 2 倍 考慮 。下表為我國(guó) 2021年光伏發(fā)電市場(chǎng)情況。 目前 我國(guó) 小功率逆變器 的研發(fā)與制造 與國(guó)外基本處于同一水平，但在低功率時(shí)的效率和空載休眠功能上還存在差距 ； 在大功率逆變器 的研發(fā)與制造水平上與國(guó)外還有很大差距 。 但是 ，比較而言，西藏乃至國(guó)內(nèi)整體在獨(dú)立運(yùn)行光伏系統(tǒng)技術(shù)上還有進(jìn)一步提高的空間，在保證系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)上仍然存在很多需要完善的問題，突出表現(xiàn)為以下 3 個(gè)方面： 1) 能源利用效率低； 2) 儲(chǔ)能裝置 蓄電池充放電管理過于簡(jiǎn)單，效果差； 3) 光伏電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺乏基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)指導(dǎo)，優(yōu)化設(shè)計(jì)困難。但是，由于西藏自治區(qū) 2021 年～ 2021 年開展了“鄉(xiāng)鎮(zhèn)合并”工作，二百多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)降級(jí)為村，這其中有一百五十多個(gè)村仍然保留了鄉(xiāng)小學(xué)。獨(dú)立運(yùn)行光伏發(fā)電技術(shù)作為光伏發(fā)電技術(shù)的一個(gè)分支，在解決我國(guó)邊遠(yuǎn)無(wú)電網(wǎng)地區(qū)居民的用電問題上起到了重大的作用。由于它的功 4 能是交直流轉(zhuǎn)換，因此這個(gè)部件最重要的指標(biāo)是可靠性和轉(zhuǎn)換效率 ,特別是在輕載時(shí)的效率。研究的技術(shù)在 5 座示范電站中進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用， 與電站的 可靠運(yùn)行， 可 達(dá)到利用新技術(shù)解決 5 所學(xué)校師生教學(xué)、生活用電問題的目標(biāo)。對(duì)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行考核，并通過電站的運(yùn)行獲取相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，形成系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。 5 門堆完小 5 屬于堆龍德慶縣德慶鄉(xiāng)門堆牧民子弟小學(xué)，距離拉薩120 公里，海拔 4320 米，學(xué)生 63 名，教師 4 名，屬于三包學(xué)校。5%，單相； ? 輸出波形：正弦波； ? 允許輸入電壓范圍： 90VDC～ 145VDC（ 5KVA 逆變器） 180VDC～ 290VDC（ 10KVA 逆變器） ? 具有休眠喚醒功能； ? 過熱、過載、短路、過壓、欠壓保護(hù)功能。 通過本項(xiàng)目的實(shí)施，在為西藏地區(qū) 5 所無(wú)電學(xué)校建設(shè)穩(wěn)定運(yùn)行的光伏電站的基礎(chǔ)上，將形成適合西藏氣候特點(diǎn)的具有先進(jìn)技術(shù)水平的獨(dú)立運(yùn)行光伏電站系統(tǒng)控制和逆變關(guān)鍵設(shè)備。 12 五、 研究方案 總體研究方案、學(xué)術(shù)思路、技術(shù)途徑 1) 對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有逆變器和控制器技術(shù)進(jìn)行調(diào)研，確定設(shè)備研發(fā)的總體技術(shù)方案； 2) 進(jìn)行原理設(shè)計(jì)， 包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)； 3) 搭建試驗(yàn)平臺(tái)，完成設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室臺(tái)面實(shí)驗(yàn)； 4) 進(jìn)行設(shè)備結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)，進(jìn)行樣機(jī)制作； 5) 樣機(jī)實(shí)驗(yàn)室調(diào)試和實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行； 6) 樣機(jī)小批量試制； 7) 西藏現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)行，根據(jù)運(yùn)行情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整； 8) 通過試運(yùn)行，獲取設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行設(shè)備改進(jìn)和系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。初步估 算，采用 MPPT算法的控制器比常規(guī)控制器能提高太陽(yáng)能電池板輸出功率的 10％～20％，在弱光和蓄電池虧電情況下甚至能提高 30％，從初期投資和遠(yuǎn)期發(fā)電用電效果來(lái)看，具有巨大的意義。通過蓄電池特性自學(xué)習(xí)，可針對(duì)不同廠家生產(chǎn)的蓄電池自動(dòng)產(chǎn)生適合此特定蓄電池的特性曲線，并通過蓄電池容量混合式判斷算法綜合各種影響蓄電池容量的因素來(lái)判斷蓄電池的實(shí)際容量，通過三 階段智能充電算法來(lái)優(yōu)化蓄電池的充電 模式 ，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。 中國(guó)科學(xué)院高技術(shù)局的撥款用于全部技術(shù)工作，包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、控制逆變、配電及監(jiān)測(cè)設(shè)備研制、太陽(yáng)光伏組件等主要設(shè)備采購(gòu)運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)指導(dǎo)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、系統(tǒng)培訓(xùn)等； 西藏自治區(qū)科技廳的撥款用于現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ) 建設(shè)工作，包括光伏陣列基礎(chǔ)和控制室等土建配套設(shè)施建設(shè)、供電線路的采購(gòu)和架設(shè)（敷設(shè)）、現(xiàn)場(chǎng) 安裝 施工、現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)以及物資轉(zhuǎn)運(yùn)等。其中安多縣 100 千瓦光伏電站是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大的光伏電站。 與地方、企業(yè)的項(xiàng)目合作的基礎(chǔ) 雙方有著深厚的合作基礎(chǔ)， 2021 年，共同承擔(dān)西藏阿里光明工程的光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)建設(shè)工作，并持續(xù)互派技術(shù)人員進(jìn)行學(xué)習(xí)交流。 “九五”期間承擔(dān)并完成了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大的獨(dú)立運(yùn)行光伏電站— “西藏那曲安多縣 100kW 光伏電站”，以及西藏那曲班戈縣 70kW光伏電站和西藏那曲尼瑪縣 40kW 光伏電站。 項(xiàng)目運(yùn)行機(jī)制 負(fù)責(zé)全部的技術(shù)工作，包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、控制逆變、配電及監(jiān)測(cè)設(shè)備研制、太陽(yáng)光伏組件等主要設(shè)備采購(gòu)運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng) 施工 技術(shù)指導(dǎo)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、系統(tǒng)培訓(xùn)等； 19 西藏自治區(qū)能源研究示范中心 負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)工作，包括光 伏陣列基礎(chǔ)和控制室等土建配套設(shè)施建設(shè)、供電線路的采購(gòu)和架設(shè)（敷設(shè)）、現(xiàn)場(chǎng)安裝施工、現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)以及物資轉(zhuǎn)運(yùn)等。 20 九、 經(jīng)費(fèi)預(yù)算與資源集成方案 表 經(jīng)費(fèi)集成 （單位 :萬(wàn)元） 人員費(fèi) 科研業(yè)務(wù) 固定資產(chǎn)費(fèi) 管理費(fèi) 其他 合計(jì) 中科院支持經(jīng)費(fèi) 西藏自治區(qū)支持經(jīng)費(fèi) 國(guó) 家科技項(xiàng)目經(jīng)費(fèi) 所匹配經(jīng)費(fèi) 企業(yè)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi) 國(guó)際合作項(xiàng)目經(jīng)費(fèi) 項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)預(yù)算總額 表 院支持經(jīng)費(fèi)課題明細(xì)表 課題名稱 負(fù)責(zé)人 單 位 起止時(shí)間 經(jīng)費(fèi)（萬(wàn)元） 備注 院支持經(jīng)費(fèi)合計(jì) / / / 300 說明：?jiǎn)挝患瓤梢允茄芯克?，也可以是所?nèi)研究室或課題組 21 附表 與本項(xiàng)目有直接關(guān)系的已有主要設(shè)備（單件價(jià)值≥ 10 萬(wàn)元）一覽表 序號(hào) 名 稱 型 號(hào) 主要性能指標(biāo) 投入使用年度 （ 年） 使用狀況 預(yù)計(jì)使用機(jī)時(shí) /年 公用 /專用 維護(hù)費(fèi)用（萬(wàn)元 /年） 1 2 3 4 5 6 合計(jì) / / / / / / / 22 附表 項(xiàng)目擬增添設(shè)備一覽表 序號(hào) 設(shè)備名稱 主要用途 主要性能指標(biāo) 臺(tái) /件（數(shù)） 增添方式（購(gòu)置或研制） 預(yù)期使用年限（年） 預(yù)計(jì)使用機(jī)時(shí) /年 預(yù)算價(jià)格（萬(wàn)元） 維護(hù)費(fèi)用（萬(wàn) 元 /年） 1 光伏組