热心网友：“风光”无限好¬——汽轮小学扩大风光一体发电装置设想汽轮小学能源小组组长：张之韬一、创意由来暑假，老师带着我们来到紫竹科学园区考察太阳能光伏发电站。一下车，眼前的一切简直令我惊呆了！整个发电站，不仅屋顶上密布着数不清的太阳能电池板，就连墙上也装上了许多太阳能板！走进大厅，眼前的屏幕上显示：每小时发电量：288KW。太厉害了！是我们学校的一千多倍！来到生产太阳能电池板的生产厂，我看到一盏灯上既有太阳能，又有风力发电，这样有风的时候就用风力发电，有太阳就用太阳能，太神奇了！在参观世博园的过程中，我格外关注太阳能光伏发电建筑，得知主题馆、中国馆、世博中心、南市发电厂都设立了太阳能光伏发电站，园区太阳能发电能力达4.5兆瓦。其中，主题馆太阳能光伏发电站总装机容量为2825kwp，是亚洲单体建筑最大的太阳能光伏建筑一体化发电站。园区内所有车辆也都一律使用太阳能发电装置。太阳能光伏发电与风力发电成了我心中最神奇的能源，如果我们学校的全部用电都来自太阳能和风能，那多好呀！二、前期工作：要知道，我校 “太阳能光伏发电装置”2010年1月21日开始启动，这是“校园阳光屋顶”的第一期工程。 学校的门卫室屋顶装了几块儿太阳能电池板，负责门卫室的供电，也在每晚点亮校外形象墙上的照明灯，持续为路人照明。那可是清洁能源“就近生产、就地消费”的新模式，既环保节能又节约了土地和成本，当时我们开心地蹦呀，跳呀，兴奋极了！2010年10月19日，我校又进一步开发了“校园阳光屋顶”的第二期工程：“风光一体发电装置”。在校门上方安装了太阳能发电装置，既能在雨天为上下学的学生遮风挡雨，又能发电，真是一举两得。在门卫室的旁边，还建起了两台高大的风力发电装置，这样有风的时候用风力，有太阳就用太阳能，可以确保资源不浪费。三、方案设计：明年,我校将要把三号综合楼推倒重建，在此我对这项工程提一个设想。创意设想：我们不但可以在三号综合楼屋顶上安装太阳能板，还可以在墙上也安装太阳能板。为了使墙上的太阳能板更充分地吸收太阳光的热量，我们可以把外墙设计为往外倾斜度角的，然后在上面铺上太阳能光伏板，这样就可以进一步加大发电的总千瓦数。这样已经不错了，但还有不足之处——我们还可以在玻璃上“动手脚”。首先我们可以使用中国馆上用的玻璃他可以反射热量，降低能耗，在他的表面喷涂一种涂料。这种涂料可以将阳光转化为电能并储存起来。这样才真正利用了所有的资源。因我们学校位于上海闵行区，离大海不是很远，年平均风速在3.2米/秒以上，装上几组风力发电装置就可以解决在太阳光不足的情况下发电，所以风光互补在我们学校应用时完全合理的想法。理论基础：1、上海风力发电的依据风力资源是取之不尽，用之不绝的，利用风力发电可以减少环境污染，节省煤炭、石油等常规能源。风力发电技术成熟，在可再生能源中成本相对较低，有着广阔的发展前景。风力发电技术可以灵活应用，既可以并网运行，也可以离网独立运行，还可以与其它能源技术组成互补发电系统。风电场运营模式可以为国家电网补充电力，小型风电机组可以为边远地区提供生产、生活用电。这几年上海加快利用开发风能，后发优势明显。根据《上海市风力发电“十一五”规划和2020年远景目标》绘就的风力发电发展蓝图，到2020年上海风电装机容量将达到100万千瓦。到2007年上半年，上海共建设了奉贤、南汇、崇明3个风电场，共计2.44万千瓦。南汇风电场和崇明风电场共安装14台1.5万千瓦风机，总容量2.1万千瓦，已于2005年建成并并网发电，按上海风资源估算，年平均上网电量可达4200万千瓦时。分别选在对长江口区具有代表意义的一南一北两个点，即位于南汇大治河口南侧的滨海森林公园和崇明东旺沙东滩湿地公园处，通过这两处风电场的建设和实际运行，获得了风电场建设的经验及有关风资源、发电量等实际数据和风电机的运行经验，据此对长江口区风资源情况做出可靠的初步评价，并在此基础上进一步结合上海市发展规划，做出上海市的长远风电发展规划。2、上海太阳能发电依据《上海市10万个太阳能屋顶计划》可行性调研最近完成初稿，把“发电厂”建在屋顶上不再遥远！根据计划，未来上海10万个屋顶有望安装太阳能发电系统，每年至少发电4.3亿度。对于处在电荒中的上海，这当然是好消息，那么——— “中国缺能，我们不能辜负头顶的大好阳光。”这是《上海市10万个太阳能屋顶计划》的主持者，上海交通大学太阳能研究所所长崔容强教授的呼吁。面对迫在眉睫的能源危机，太阳能因其清洁、高效和永不衰竭的特点受到了世界各国能源专家的青睐，并被业内人士称为“黄金电”。没有油田煤矿的上海拥有两亿平方米的屋顶，每天只要有阳光，每个屋顶将会是一个小型的绿色发电厂；把上海的大小屋顶、建筑立面联合起来，可建成一座巨型“发电厂”。以上海现有两亿平方米平屋顶的1.5%,即十万个屋顶(约300万平方米),为其安装“太阳能并网屋顶光伏发电系统”,每年至少能发电4.3亿度。3、风光互补发电系统说明风光互补，是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机（将交流电转化为直流电）将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。随着能源危机日益临近，新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。其中太阳能已经逐渐走入我们寻常的生活，风力发电偶尔可以看到或听到，可是它们作为新能源如何在实际中去应用？据资料显示，2009年中国兵器装备集团自主研制了一套具有国内先进水平的40千瓦风光互补示范发电站，风光互补发电站成功建成并投入运行。 该系统为兵器装备集团自主开发生产，拥有完全自主知识产权，除了实现风光互补全天候发电，还具有以下三方面优势：一是高精度实时跟踪太阳位置，使光伏系统日发电量比传统的固定式系统提高了30%以上；二是自主研制的并网逆变器技术水平先进，部分指标达到国际领先水平，确保发电站可靠高效运行；三是采用了风光合一的调度与控制系统，实现了柔性并网发电，减少对电网的冲击。 这标志着兵器装备集团成功进入风力发电新能源领域，并同时拥有了太阳能、风能两大绿色能源产业，为两大绿色能源产业找到了一个结合点，对兵器装备集团进入国内外风光合一发电市场打下了坚实基础。综上所述，风光一体发电装置目前技术已经相当成熟了，有了这些理论和成功案例，我们学校如果扩大风光互补发电是很切合实际的，并且有超前的意识。4、结构示意图：四、困难与解决方案：111、资金问题这项工程十分浩大，整套系统总装机容量预计18KW时，所需资金非常大，对于我们这所小学校来说，筹集这笔资金十分困难。我们可以向市政府申请，或向社会企业请求赞助。2、技术困难 因为整栋楼要安装风光互补发电系统，而且还要在外墙和玻璃上进行技术处理，工程中涉及到的技术问题也是一大难题，因此需要有关专业人员来协助完成。看来还要请上海航天汽车太阳能系统工程分公司来帮忙了。五、参考文献：《中国气象科学数据》、《风光互补发电原理》、《经济日报》等。
热心网友：同问。。。
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