大型远洋运输船舶太阳能光伏系统的构建

组 ， 可 以直 接 给交流 负载 供 电 ， 可 以经整 流器 既 又 后 给 蓄 电池 充 电 。
现 在 已经投 入 运 营 的大 型 远 洋 船 舶 ， 设计 时并 在
未考 虑搭 载船舶 入级 规 范要求 之 外 的设 备 ， 因此 ， 在设 计 安装 太 阳能 光 伏 系 统 时 ， 须 根 据 现有 的 必
能源 ， 在大 型远 洋运 输 船 舶 上 构建 太 阳能 光伏 系 统 ， 以有效 缓解 世 界 远 洋 航 运业 面 临 的高 油价 可
以及环 保压 力 。
系统 一般选 用铅 酸 蓄 电池 作 为储 能环 节 ， 当发 电
量大 于负 载时 ， 阳能 电池 通 过 充 电 器对 蓄 电池 太
一
套基 本 的陆用 太 阳能光伏 发 电系统 是 由太
储能环节 的称为可调 度式并 网光伏 发 电系统 ； 不带 有蓄 电池 环节 的称 为不 可调 度式 并 网光伏 发 电系
统。
阳能 电 池板 、 阳能 控 制 器 、 变 器 和 蓄 电 池 构Leabharlann Baidu 太 逆 成。
１ ２ 太 阳能 光伏发 电 系统分 类 ．
作者简介 ： 魏
乔 （９ ６）女 ， 士 生 。 １ ８一 ， 硕
研究方 向： 船舶新能源运用关键技术
Ｅ ｍａｌｗｅｑａ ｌｏ ｅ １ ３ ｃ ｒ － ｉ： ｉｉｏｉ ｖ ＠ ６ ． ｏ ｌ ｎ
１８ ３
大型远洋运输船舶太 阳能光伏系统 的构建——魏
乔， 孙玉伟 ， 袁成 清 ， 严新平
条 件进 行安 装评 定 。大 型远洋 运输 船舶 安装 太 阳
能 光伏 系统 的成 套技 术路 线见 图 ６ 。
选定目标船
图 ３ 混 合 型 太 阳 能光 伏 系统 机 构 框 图
Ｊ
海洋环境和船舶 船舶太阳能光伏电力 利用模式评估
１ ３ 大 型远 洋船舶 太 阳能光 伏 系统运 行模 式 ． 针对 大 型远洋船 舶 ， 从能 量利 用最 优化 、 方案
列 ， 与储 能 、 量 、 制等 装置 进行 配套 ， 并 测 控 即可组
图 １ 独 立 运 行太 阳 能 光伏 系 统 组 成 框 图
２ ）并 网光伏发 电系统 如 图 ２ 目前 常用 的并 。 网光伏发 电系 统具 有 两种结 构 形式 。带 有蓄 电池
成 光伏 发 电系统 ｌ 。 ＿ １ ］
３ ）混 合型 光伏 发 电 系统 结 构 见 图 ３ 是 指光 ，
伏 电能 与 其他 形 式 来 源 的 电 能 进 行 混 合 调 度 使 用， 不存 在并 网关 系 。其 区别 于 以上 两 个 系 统之 处 是增 加 了一 台备 用 发 电机 组 ， 当光 伏 阵列 发 电 不 足 或蓄 电池储 量 不 足 时 ， 以启 动备 用 发 电机 可
第 ３ 卷 第 ６期 ９ ２１ 年 ｌ ００ ２月
船 海 工 程
Ｓ Ｐ ＆ ＯＣＥＡＮ ＨＩ ＥＮＧＩ ＮＥＥ ＮＧ ＲＩ
Ｖｏ ． ９ ＮＯ ６ １３ ．
Ｄｅ ．２ ０ ｃ ０１
大 型远 洋 运 输船 舶 太 阳能 光伏 系 统 的构 建
魏 乔 孙 玉伟 ， 成清 严新 平 一， 袁 一， ，
陆 用 的 差 异 。具 体 分析 大 型 远洋 运 输 船 舶 太 阳能 光 伏 系 统 的成 套 技 术 路 线 ， 船 舶 太 阳能 光 伏 系 统 搭 建 提供 为
设计 思路 。
关键 词 ： 阳能 光 伏 系 统 ； 舶 ； 伏 控 制 系 统 太 船 光 中图 分 类 号 ： ７． ９ Ｕ６ ５ ７ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ １７ ５ （０ ０ ０—１ ８０ １７ —９ ３ ２ １ ）６０ ３—３
全球石 油 能源逐 渐减 少 ， 油价 格上涨 ， 燃 船舶 运输 成本增 加 ， 如何进 一步 做好 船舶 节能 ， 降低运 输成本 已迫 在 眉 睫 ； 同时 如 何 降低 排 放 也 已引起
国际海 事组 织 Ｉ ＭＯ 的 高 度重 视 。太 阳能 取之 不 尽 、 之 不绝 ， 用 是重 要 的 清 洁可 再 生能 源 ， 日常 在 生活 中 已得 到广 泛 应 用 ， 果将 其 作 为 船 舶 动力 如
的实 际情 况 ， 阳能 光伏 发 电系 统 一 般分 为 独 立 太 供 电 的光 伏发 电系统 、 网光伏 发 电系统 、 并 混合 型
光伏 发 电系统 三种［ ２ 。 。 １ 独 立供 电 的光伏发 电系统如 图 １ ） 。太 阳能 电池 板作 为系 统 中 的核 心 部 分 ， 作 用 是将 太 阳 其 能直 接转换 为 直 流形 式 的 电能 ， 般 只在 白天 有 一 太 阳光照 的情 况 下 输 出能 量 。根据 负载 的需要 ，
根据 不 同场合 电气设 备负 荷需 求和 成本控 制
收 稿 日期 ：０ ００ —０ ２ １—６３
修 回 日期 ： ０ ００ — １ ２ １ － ７２
图 ２ 并 网 运 行 太 阳 能 光 伏 系统 组 成 框 图
资助项 目： 通运输部应用基础研究项 目 交
（ ０ ０ ３ ９８ １０ ０ ２ １—２ —１－６ ）
（ 武汉理 工大学 ａ 能源与动力工程 学院可靠性 工程研 究所；． ． ｂ 船舶动力工程技术 交通行业重点 实验 室， 武汉 ４ ０ ６ ） ３０ ３
摘 要 ： 照 陆 用 太 阳能 光 伏 系 统 基 本 原 理 与 组 成 ， 析 大 型 远 洋 运 输 船 舶 太 阳 能 光 伏 系统 运 行 模 式 与 参 分
１ 太 阳 能 光 伏 系 统 组 成 和 运 行 模 式
１ １ 太 阳能光 伏 系统 基本 原理 与组 成 ． 光伏太 阳能 电池 是 利用 半 导 体 效应 制 成 的 ，
充电； 当发 电量不足 时 ， 阳能 电池 和 蓄电池 同时 太
对负 载供 电。
可将 太 阳辐 射能 直接 转换成 电能 。将 若 干个这种 电池 器件封 装成 光 伏 太 阳 能 电池 组 件 ， 根 据 实 再 际需要 将 若 干 个 组 件 组 合 成 一 定 功 率 的光 伏 阵