浅谈光伏发电与铁路建设融合发展
高铁站房“光储直柔”近零碳配电系
高铁站房“光储直柔”近零碳配电系统研究张 强(中国铁路设计集团有限公司)摘 要:高铁站房“光储直柔”建筑新型能源系统主要是应对我国提出的2030年碳达峰和2060年碳中和计划,其成为新型建筑能源不可或缺的一部分。
本文提出高铁站房“光储直柔”具体细节构造,以及具体技术线路和技术构造,对于其实际工程应用及技术问题进行深度挖掘,对于“源”、“储”、“荷”进行平衡,从而实现高铁站房配电系统的碳中和。
对未来需开展的研究进行展望,为未来“光储直柔”的进一步深入研究、探索提供参考。
关键词:高铁车站;光伏;储能;直流供电;能源管理0 引言在全球能源安全压力逐渐增大、气候变化问题日益突出的形势下,国家提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和的战略。
发展低碳能源技术,建立低碳经济发展模式和低碳社会消费模式,是协调经济发展与保护环境之间关系的基本途径。
截至2021年国内高铁运营里程已达到4万公里,国内高铁站房数量逐年增多,能耗问题日益突出,如何利用新的节能配电技术实现对车站的能源消耗优化,实现近零碳排放目标具有重要研究意义。
近年来,光伏发电技术不断发展,发电装置产品化和市场化速度加快,数字能源管理技术的不断成熟,使得建筑物实现“光伏发电、储能蓄电、直流供电、柔性用电”成为可能。
高铁站房因其本身的建筑布局和结构特性,具备大面积铺设光伏发电板的优势,便利的土地开发条件可以发展储能业务,同时车站内大量的照明设施和UPS设备能够采用直流配电形式。
本文通过对车站设置“光储直柔”配电系统的关键技术进行分析研究,探索实现高铁车站近零碳排放的技术路径。
1 高铁车站发电场所分布及用电负荷分析1 1 高铁车站发电场所分布光伏发电组件通常设置在建筑物屋顶等面积广阔、光照充足的位置,在一座高铁车站内,车站屋顶、站台雨棚和停车场等位置均是设置光伏发电板的优选位置。
鉴于铁路运行安全的需要,火车站周边的各类建筑一般距离铁路线路较远,同时在站房两侧往往设置市政广场,这就使得站房建筑基本不会被周边的高层建筑遮挡,站台上的雨棚和停车场的上方也具备良好的日照条件,可安装光伏发电板,能够产生良好的发电效益。
高铁建筑表皮与光伏一体化设计分析
图1我国部分高铁建筑光伏一体化的应用规模图2建筑光伏一体化的六种形态在满足高铁建筑美学特殊性要求的同时,实现光电转换效率最大化;(2)探讨高铁建筑各部位集成光伏组件的可行性,在丰富高铁建筑表皮形态的同时,使高铁建筑成为太阳能系统的高效载体,提高建筑节能效益。
1建筑光伏一体化设计现状 一般来说,光伏组件与建筑组合的方式有附着、外置和集成3种[4],而建筑光伏一体化(BIPV,Building Integrated Photovoltaics)强调建筑与光伏组件的集成,太阳能光伏组件作3.2 非晶体硅光伏组件 非晶体硅光伏组件光电转换率较低,大约只有晶体硅光伏组件的50%,非晶硅组件的发电效率随透光度的上升而降低,当全透明时,其发电效率低至1%~2%[23]。
非晶体硅光伏组件具有低价轻质、高温性能好,弱光发电好、易于建筑外观结合的优点,使其能够在我国现有的高铁站建设中得到应用实践。
3.3化合物薄膜光伏组件 化合物薄膜光伏组件的光电转换率介于以上两种光伏组件之间,具有造价低、透光性和弱光发电性能较好的特点,且材料的可塑性强,可以制作成刚性和柔性两种形态。
铜铟镓硒(CIGS)是常见的化合物薄膜光伏组件,相关技术发展较为迅速,能更好 我国高铁建筑多采用直立锁边点承式金属平屋面的形式,易于与刚性光伏组件相集成。
晶体硅光伏组件发电效率较高,可以采用全屋面满铺的形式。
但晶体硅电池元件自身不透光,当高铁建筑屋面具有透光需求时,可以将电池元件带空隙排列形成透光组件,或者将不透光电池组件与普通玻璃构件间隔分布,以给室内引入自然光线(图3)。
研究表明,当光伏组件中电池元件覆盖面积比为0.8 时,可以减少组件总得热量近持组件的发电效率[25]。
平屋面铺设晶体硅组件,会限制光伏组件的受光角度,影响其发电效率。
与之相比,带有玻璃衬底的刚性光伏薄膜组件本身具有透光性,且吸收光谱频率范围大,对受光角度的要求较低,将其满铺于屋面或与其它屋面材料间隔布置,3 不同形式建筑屋面集成光伏组件的案例曲面屋面坡屋面上海虹桥站天津西站青岛火车站上海世博会主题馆多晶硅组件非晶硅组件非晶硅薄膜多晶硅组件图3带空隙的电池片(左),电池组件与玻璃构件间隔布置(右)图4荷兰鹿特丹中央火车站43也丰富了建筑屋面形式,创造了极具科技感的表皮效果。
关于青藏铁路工程中太阳能光伏发电的应用分析
设备稳定 可靠 , 为青藏 铁路的安 全运行奠
定 了 坚 实 基础 。
洁 、环保 的 太 阳能 作 为 车 站 重要 用 电设 备 ( 如 通 信 和 信 号 设 备 ) 备 用 电源 , 例 的 以保
3 太阳能光伏系统工作方式
l 青藏铁路概要
青藏 铁 路 工 程 是我 国西 部 大 开 发过 程
56 0 80 0/ 。 。 朝 , 5 汇 总 。汇 总 后 的 直 流 电通 过 电缆 线 送 至 室 年 平 均 辐 射 量 : 0 ~ 0 Jm 由 以上 为 0 ( 向 正 南 方 )倾 斜 角 为 3 。 左 右 内 的功 率 调 节 器 柜 ,再 由 其 内 置 的 并 网 光 可以看出这一地区的气候及环境条件极为 可 以获得较好 的发 电效果 。用在地理位置
交流 配 电 柜 送 入 到 低 压 交 流 电 网 , 网 的 42 系 统设 计 并 .
度完全可调 , 可调 的角度 是 ±5 。。 由于 太阳 电池方阵 的占地 面积 较大 ,
光伏逆 变器具有最 大功率跟 踪 的功能( 可
针对 高原 气候特点 ,在 分析气候 对 电
将 当时 太阳 电池 方阵 能够 产生 的最 大 电 气 设 备工 作 影 响 的基 础 上 , 电气 绝 缘 、 从 电 考虑到 当地会有瞬时的大风 ,将 方阵分成 由 下 量 全部 抽取 ) 在夜 间 , 。 交流 电再通过功率 器 分断性能 、 电器 温升 、 低温材 料 的选 用 、 若 干 个 单 元 ( 6块 组件 按 照上 、 顺 序 摆 调 节 器 柜 内 具 有 双 向 运 行 功 能 逆 变 器 的 电器 的耐 低 温 性 、耐 电 晕 、导 体 的爬 电 间 成 1列构成 )单元之间留有较大的通 风间 , 将 市 电整 流 成 直 流 电 向 蓄 电池 组 进 行 充 隙、 绝缘材料 温度 补偿 等方面, 对高原 电气 隙 , 这样可 以将 方阵的受力减轻 , 在单 元与 电 , 以 保 证 蓄 电 池 组 总 是 处 于 满 容 量 的 设备 选 型 提 出 了设 计 要 求 。 用 状 态 。 当 电 网 停 电 时 , 电池 组 储 存 的 电 蓄
铁路光伏利用模式
铁路光伏利用模式?
答:铁路光伏利用模式主要包括以下几种:
1.“光伏+地铁”工程:充分利用轨道交通内既有高架车站、地面车站、停车场、轨道沿线等资源,进行光伏项目的开发和建设。
新建高架车站、地面车站、基地库房等要求屋顶光伏覆盖面积达到50%,既有车站建筑进行光伏建筑一体化(BIPV)项目探索,拓宽光伏在轨道交通领域的应用场景,形成一定的示范推广效应。
2.光伏+交通:光伏+交通项目的应用范围广泛,包括高速公路、地铁、高铁站、铁路沿线、飞机场、港口码头、服务区等多种业态。
这种模式的目的是在节约能源、响应国家节能降耗方面发挥重要作用,同时也是对打造绿色智慧交通基础设施,凸显“绿色交通”的新理念具有重要参考意义。
在具体的应用中,光伏方阵与建筑的结合形式被广泛采用。
例如,在站房的建筑中,穹顶外围的屋顶被设计为白色铝合金屋面,光伏方阵则直接铺设在穹顶四周的六角形斜屋面上,以充分接收太阳光,提高光伏发电系统的利用率。
光伏发电系统的运行方式主要有独立运行和并网运行两种形式,而根据站房的实际情况,光伏并网发电系统通常被优先选择。
这种系统能将太阳能电池发出的直流电通过逆变器变换成交流电输送到电网,或与电网端接同时输出到低压负载,实现当时发电当时使用,节省了蓄电池占用的空间,发电容量可做得很大,并可保障用电设备电源的可靠性。
光伏电站接入轨道交通牵引供电系统发展现状综述
光伏电站接入轨道交通牵引供电系统发展现状综述发布时间:2021-11-24T06:01:26.708Z 来源:《当代电力文化》2021年24期作者:粟原[导读] 随着科学技术的高速进步,我国许多地区的轨道交通技术得到了长足的发展。
粟原重庆市轨道交通(集团)有限公司重庆市 400000摘要:随着科学技术的高速进步,我国许多地区的轨道交通技术得到了长足的发展。
同时,许多城市都在不断地进行城市轨道交通建设。
而光伏电站的发展就为我国轨道交通的建设提供了足够的能源。
利用光伏发电作为轨道交通运行的供给能源既可以实现高效的能源利用,同时也可有效地减少对于环境的污染。
因此,有关部门应当不断的优化光伏电站接入轨道交通牵引供电系统的有关技术,加强研究探索从而探寻到当前时期存在的不足并且提出针对性的对策。
充分利用好光伏电站为我国的轨道交通事业发展提供足够的能源支持。
关键词:光伏电站;接入轨道;牵引供电系统引言:随着经济的高速增长,当前时期环境污染以及能源紧缺已经成为各国发展过程当中的重要难题。
在这样特殊的时代背景下,以光伏发电为代表性的全新可再生能源已经受到了社会的重点关注。
我国于上个世纪50年代末就开始了光伏发电的有关研究,同时,当前时期我国的大规模光伏电站也得到了极大的开发。
而轨道交通则是属于城市当中消耗电能十分巨大的项目,如果采取传统的供电模式进行供电,那么很难满足轨道交通发展的实际需求,因此,将光伏接入轨道交通牵引供电系统当中,就可有效地解决轨道交通运行过程当中存在着的供电量不足的问题,同时又可就近消耗光伏电站所产生的电能,具体非常高的经济效益。
一、当前时期城市轨道交通牵引供电系统的现状为了有效缓解我国各大城市当中由于人口数量激增所带来的交通压力。
当前时期许多城市都开始大规模的建设城市轨道交通网,许多地区的地铁以及轻轨等轨道交通项目正在迅速地拓展。
而城市轨道交通是城市当中用电量巨大城市基础设施,一般情况下都是直接从城市的电网系统中获取运行所需的电力。
光伏发电技术在铁路工程中的应用
工 程 化应 用还 需努 力 。
1 2 器 材状 况 .
至 于并 网发 电技术 , 光伏 技术 进步 的重 要标 志 。 是
并 网发 电系统 分 为无储 能 装置 和可 采用 少量储 能 装置 两种 。光伏并 网 发 电系 统 是 应 用 太 阳 电池 方 阵 , 白 在
准 的 出版 应 用 等 情 况 , 出 目前 应 用 光 伏 发 电技 术 所 存 在 的 问 指
文 章 编 号 :0 4 9 4 (0 6 3— 16—0 10 —2 5 20 )0 0 0 1
近几 年来 , 光伏 发 电技 术 在西 部 铁 路 线 路 得 到 广 泛应用 , 光伏发 电 系统 容量 从 以前 的几 十 瓦 及 几 百 瓦 发展 到 目前 的 十几 千 瓦 , 用 范 围从 以前 仅 用 于 照 明 使
但价 格 较贵 , 寿命 较 短 。
《 路 光 伏 发 电 系 统 技 术 规 范 》( B T 0 — 铁 T / 112 l
2 0 ) 合铁 路 工 程 设 计 建 设 的 特 点 , 于 设 计 建 设 05 结 对
光 伏系统 中使 用 的光 伏 电压 稳 定 装 置 类 型很 多 ,
题厦 今后 应 注 意 的 事 项 。 关键 词 : 伏发 电 ; 准 ; 用 光 标 应 中 圈 分 类 号 : 22 4 U 6 .4 文 献 标 识 码 : C
天有 光 照时发 出 电能 , 通过 逆变 器 向用户 负 载供 电 , 同 时 与电 网并联 , 多余 的 电 能馈 入 电 网 ; 阴雨 天和 晚 上 , 则 由电 网供 电 ; 电 网停 电 时 , 当 由储 能设 备 供 电 ( : 注
太阳能与建筑一体化论文
浅谈太阳能与建筑一体化【摘要】实现太阳能与建筑的一体化,使建筑能够充分利用太阳能以节约传统能源,保护生态环境,同时美化建筑造型,是未来太阳能利用技术发展的重要方向。
本文对我国目前太阳能与建筑一体化存在的问题和对策做了粗浅的阐述。
【关键词】太阳能;建筑;一体化1 引言城市和建筑必将是朝着绿色生态方向发展,这一点已经在各个国家对绿色建筑的日益重视中得到体现。
太阳能是可再生绿色能源,将太阳能系统做为建筑的一部分来集热或发电,同时美化建筑造型,实现太阳能与建筑的有机一体化,使建筑能够充分利用太阳能以节约传统能源,保护生态环境,是未来太阳能技术应用发展的重要方向。
建筑能耗占全社会总能耗的比重比较大,热水、空调和采暖能耗占建筑能耗的65%左右,如果能综合利用太阳能,全面实现太阳能与建筑一体化及太阳能光热、光电综合应用一体化,对我国节能环保事业的发展和生态环境的改善起到巨大的作用。
但是,我国太阳能利用在建筑行业中的应用尚处于起步阶段,太阳能系统与建筑的有机融合还需要走很长的路。
2 国内外建筑太阳能利用现状2.1 国外建筑太阳利用现状国外对建筑太阳能应用系统的研究已有较长的时间,特别是欧美等一些发达国家,出台了一系列鼓励新能源利用的法律文件,在太阳能利用研究方面投入大量经费,在经济上也采取减税优惠等有效措施,使欧美等发达国家太阳能利用建筑的发展极为迅速,无论是对太阳能利用建筑的研究、设计一体化,还是材料、房屋部件结构的产品开发、应用,以及真正形成商业运作的房地产开发,均处于世界领先的地位。
美国国家可再生能源实验室展示中心极富韵律的trombe墙为展览厅提供了被动式采暖和自然采光,同时也塑造了极富个性的立面效果。
以色列某建筑在叠错的屋顶阳台尽端安放的太阳能集热器,与建筑巧妙结合,使其更为生动活泼。
丹麦南部的某展览会议中心运用了这个国家最大规模的pv光电板阵列,这些半透明的光电板与中庭屋顶玻璃相结合,既作为发电元件,又可起到遮阳构件的作用,避免阳光曝晒引起的过热。
武汉火车站太阳能光伏并网发电项目的示范意义
武汉火车站太阳能光伏并网发电项目的示范意义[摘要]大力发展新能源与低碳经济已成为构建两型社会的重要课题,《可再生能源中长期发展规划》中提出,要在2020年使可再生能源在一次能源的比例中占到15%,中国太阳能发展的定位已经由过去的补充和辅助能源逐步向替代能源过渡。
武汉火车站作为一座新建的大型现代化高速火车站和京港高速铁路的重要站点,其屋面太阳能光伏并网发电工程的实施对湖北地区太阳能项目建设及太阳能产业发展具有重要的示范意义。
[关键词]低碳经济;太阳能光伏发电;示范意义1 走近太阳能光伏效应是法国科学家贝克雷尔(Becquerel E)在1839年发现的,一百多年后,美国贝尔实验室于1945年成功研制出了实用型硅太阳电池,为光伏发电大规模应用奠定了基础。
1975年,我国在河南安阳召开了“全国第一次太阳能利用工作经验交流大会”,从此,太阳能的研究和推广工作纳入了我国政府计划,获得了专项经费和物资支持。
在之后的发展过程中,太阳能被定位为一种辅助能源和补充能源,重点发展方向是太阳能热水器等解决人民生活用能的问题。
随着中国经济的发展,2005年我国颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,2007年国家发改委又发布了《可再生能源中长期发展规划》,提出要在2020年使可再生能源在一次能源的比例中占到15%,至此,中国太阳能发展的定位已经由过去的补充和辅助能源逐步向替代能源过渡。
我国太阳能资源十分丰富,全国各地太阳年辐射总量达3350~8370MJ/m2,平均值5860MJ/m2。
在太阳能的利用过程中,已经显现出其具有分布广、无污染、能源巨大、用之不竭等特点,与此同时,在当前技术条件下,太阳能利用也存在能量密度低、不稳定、难存储、效率低和成本高等缺点。
尽管如此,在当前常规化石能源日渐枯竭以及环境污染日益严重的情况下,太阳能作为清洁能源和可再生能源,仍然具有十分广阔的应用前景。
太阳能发电可分为光热发电和光伏发电,光伏发电可将太阳能的光照资源直接转换为电能,随着近几年技术的不断发展,已经成为了太阳能发电的主流。
铁路与新能源融合发展现状及展望
新能源供电系统的保护与控制技术
总结词
新能源供电系统的保护与控制技术是铁路与 新能源融合发展的关键技术之一。
详细描述
新能源供电系统的保护与控制技术包括电力 电子保护、控制系统稳定性分析、控制策略 优化等方面。这些技术能够提高新能源供电 系统的稳定性和可靠性,保证铁路电力系统 的安全运行。同时,采用先进的控制策略和 算法,可以进一步提高新能源供电系统的效
05
CATALOGUE
结论
主要研究结论
01 铁路与新能源融合发展是未来趋势
02
当前铁路与新能源融合发展存在一些问题,如技术不
成熟、政策不完善等
03
针对这些问题,提出了一些解决方案和发展建议
研究成果与贡献
1
对铁路与新能源融合发展现状进行了深入调研和 分析
2
提出了一些具有针对性的解决方案和发展建议, 为政策制定者提供了参考
3
对推动铁路与新能源融合发展具有一定的指导意 义
需要进一步研究的问题
01
进一步研究如何提高铁路与新 能源融合发展的技术水平
02
深入研究政策对铁路与新能源 融合发展的影响和作用
03
探讨如何更好地实现铁路与新 能源融合发展的经济效益和社 会效益的平衡
THANKS
感谢观看
铁路与新能源融合发展现状分析
新能源技术在铁路建设中的应用
目前,我国在铁路建设中开始尝试使用新能源技术,如利用太阳能板为铁路沿 线的设施提供电力,使用风力发电设备为偏远地区的铁路提供电力支持等。始尝试使用新能源公交车、地铁等替代传统的燃油车辆,以减 少城市交通对石油的依赖。同时,一些铁路公司也开始尝试使用新能源列车, 如使用电力驱动的动车组等。
本研究将围绕铁路与新能源融合发展现状及展望展开 ,具体研究内容包括:新能源技术在铁路行业的应用 现状、铁路与新能源融合发展的挑战与机遇、未来发 展趋势和前景等。
当前铁路建设面临的新形势与发展前景
• 13、无论才能知识多么卓著,如果缺乏热情,则无异 纸上画饼充饥,无补于事。Monday, April 05, 20215-Apr
-2121.4.5
• 14、我只是自己不放过自己而已,现在我不会再逼自 己眷恋了。21.4.501:24:375 April 202101:24
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5、知人者智,自知者明。胜人者有力 ,自胜 者强。 21.4.52 1.4.501 :24:370 1:24:37 April 5, 2021
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6、意志坚强的人能把世界放在手中像 泥块一 样任意 揉捏。 2021年 4月5日 星期一 上午1 时24分3 7秒01: 24:3721 .4.5
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7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我 。。20 21年4 月上午1 时24分 21.4.50 1:24April 5, 2021
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2、阅读一切好书如同和过去最杰出的 人谈话 。01:2 4:3701: 24:3701 :244/5/ 2021 1:24:37 AM
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3、越是没有本领的就越加自命不凡。 21.4.50 1:24:37 01:24A pr-215-Apr-21
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4、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的 错儿。 01:24:3 701:24: 3701:2 4Monday, April 05, 2021
《部省纪要》明确提出,面对铁路建 设的黄金机遇期,部省双方将进一步加快 合作步伐,全面实施路网规划项目,加快 构建山东省“四纵四横”铁路骨架,为全
省 经济社会又好又快发展提供基础设施保障。
结束语:
铁路的明天会更好!
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1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。21.4. 521.4.5 Monda y, April 05, 2021
光伏组件铁路运输方案
光伏组件铁路运输方案光伏组件铁路运输方案1. 引言光伏发电已成为世界能源领域的重要组成部分,而光伏组件则是构建光伏发电系统的基础。
然而,光伏组件运输一直是一个挑战,尤其是长距离的运输。
传统的公路运输方式存在一些问题,如路途繁琐、能源浪费、交通拥堵等。
为了解决这些问题,并实现光伏组件的高效、可持续和成本效益的运输,铁路运输方案成为了一个备受关注的选项。
2. 光伏组件铁路运输优势铁路运输具有许多优势,使其成为光伏组件运输的理想选择。
铁路线路通常是直线或相对直线的,相较于曲折的公路,铁路运输可以减少行驶距离和时间。
铁路运输具有较高的负载能力和稳定性,光伏组件的运输过程中不易受到震动和振荡的影响。
铁路运输还可以利用电力驱动,减少对化石燃料的依赖,从而降低碳排放和环境影响。
3. 光伏组件铁路运输的实施难点然而,光伏组件铁路运输方案也面临一些实施难点。
光伏组件的外包装通常比较脆弱,需要采取特殊的保护措施,以防止在运输过程中受到损坏。
铁路运输的成本较高,特别是对于远距离的长途运输。
需要进行经济评估,并考虑其他因素,如节约能源和环境效益。
需要建立合理的运输网络和物流体系,以便实现光伏组件的高效运输。
4. 光伏组件铁路运输方案的实践经验在中国,光伏组件铁路运输方案已经取得了一定的实践经验。
中国铁路系统具有广阔且发达的铁路网络,可以方便地连接不同的光伏发电站点。
另中国的光伏产业也在不断发展,其规模和需求不断增长。
采用铁路运输可以解决公路运输无法满足的需求,提高运输效率和降低运输成本。
5. 对光伏组件铁路运输方案的展望可以预见,随着光伏产业的进一步发展,光伏组件铁路运输方案将越来越受到重视。
未来,可以借鉴国际经验,进一步优化运输方案,提高运输效率和降低运输成本。
还可以探索使用新技术,如无人驾驶列车和物联网技术,实现运输过程的自动化和智能化。
可以加强国际合作,借助铁路网络连接不同国家和地区,促进光伏组件的跨境运输。
总结与回顾铁路运输方案对光伏组件的运输具有许多优势,如直线线路、高负载能力、稳定性和环保性。
光伏发电在交通设施上的应用前景如何
光伏发电在交通设施上的应用前景如何在当今全球追求可持续发展和清洁能源的大背景下,光伏发电作为一种清洁、可再生的能源获取方式,正逐渐在各个领域展现出其巨大的潜力。
其中,交通设施领域成为了光伏发电应用的一个重要方向。
那么,光伏发电在交通设施上的应用前景究竟如何呢?首先,让我们来看看光伏发电在公路交通设施中的应用。
在高速公路和普通公路上,路灯是必不可少的设施。
传统的路灯通常依靠电网供电,不仅消耗大量的电能,还会产生一定的运营成本。
而采用光伏发电的路灯则能够有效地解决这些问题。
光伏发电路灯通过在灯杆顶部安装太阳能电池板,将白天的太阳能转化为电能储存起来,以供夜间照明使用。
这种路灯不需要铺设电缆,安装方便,维护成本低,而且能够独立运行,不受电网故障的影响。
随着光伏发电技术的不断进步和成本的降低,越来越多的公路路段开始采用这种绿色环保的路灯,为夜间行车提供了安全保障。
除了路灯,光伏发电在公路交通中的另一个重要应用是为电子设备供电。
在高速公路上,电子显示屏、监控摄像头、测速设备等都需要稳定的电源供应。
利用光伏发电系统为这些设备供电,可以减少对传统电网的依赖,降低能源消耗。
同时,光伏发电还可以为高速公路沿线的服务区、加油站等设施提供部分电力,实现节能减排的目标。
在铁路交通方面,光伏发电也有着广阔的应用前景。
火车站的屋顶和站台雨棚是安装光伏发电设备的理想场所。
通过大面积的太阳能电池板,能够产生大量的电能,满足车站内部的照明、空调、电梯等设备的用电需求。
此外,一些新型的电动列车也开始尝试采用光伏发电作为辅助能源,提高列车的能源利用效率,减少对电网的依赖。
例如,在列车顶部安装太阳能电池板,在行驶过程中可以为列车的电池充电,延长列车的续航里程。
在城市交通中,光伏发电的应用更是多种多样。
公交车站的遮阳棚、地铁站的出入口、有轨电车的轨道沿线等都可以安装光伏发电设备。
特别是在新能源公交车和出租车领域,光伏发电与储能技术相结合,可以为车辆的电池充电,提高车辆的运营效率,降低运营成本。
光伏+高速开发模式及合规要点解析
光伏+高速开发模式及合规要点解析一、“光伏+高速公路”的背景本文所述“光伏+高速公路”模式,一般指利用高速公路沿线的边坡、加油站、服务区、隧道隔离带、停车场遮阳棚、互通立交和匝道中的闲置土地等土地资源布置太阳能光伏组件,实现光伏发电、储能,为高速公路的运行、新能源汽车提供用能保障,并网模式一般为“自发自用,余电上网”。
“光伏+高速公路”的模式并不属于新的光伏的应用模式。
2011年,意大利建设了世界上第一条使用太阳能发电的高速公路,2014年,我国陕西高速集团在十天高速公路汉中段建设了茶条岭隧道光伏发电系统。
“光伏+高速公路”相较其他分布式光伏的优势在于,一是原则上不新增建设用地,光伏设施大部分布设在高速公路用地范围内,并且还解决了部分土地资源闲置的问题;二是施工便捷,光伏设施沿公路沿线布设,材料运输、建设施工均能有效保障,无需新建施工便道、场地平整等,很多大型施工企业可以做到光伏设施施工与道路同时进行;三是管理成本相对较低,光伏设施运维管理可与高速公路日常运营管理一并统筹,仅需增加少量专业技术人员。
四是其所发电能供高速公路运营所需,可及时就地消纳,比如隧道用电、充电桩、光伏智慧梁厂、施工用电等多种消纳场景。
以江苏、山东和四川三省为例,江苏省目前已建成公路分布式光伏电站54个,全省累计并网交通光伏装机24兆瓦,实现了连徐、沿海、宁宿徐等沿线服务区和收费站清洁能源全覆盖。
山东省目前已在44对服务区、1个办公区和1段高速公路边坡建设了光伏项目,容量总计11.6兆瓦,年发电量约972万度[2]。
2022年8月,蜀道集团投资建设的攀(枝花)大(理)高速公路四川境内段“交通全场景友好型”分布式光储项目全线并网运行。
该项目装机容量2兆瓦,预计年均发电量285万度,解决了弃土场利用及房屋防水隔热等问题,做到不影响高速公路边坡结构和交通安全,实现新能源与道路交通的友好适配。
二、政策支持方面(一)国家层面在我国提出双碳战略后,我国各部门对光伏与交通融合发展,发布了以下政策:2022年1月4日,国家能源局等五部门联合印发《智能光伏产业创新发展行动计划(2021-2025年)》,其中的主要任务包括助力“智能光伏交通”在内的各领域碳达峰、碳中和,加快“光伏+交通”等融合发展项目推广应用,推动交通领域光伏电站及充电桩示范建设。
太阳能光伏发电系统在铁路站房中的应用
关键词 : 铁路站房 ;太阳能光伏 发 电系统 ;太阳能光伏 电池板 ;并网光伏发 电;系统 构成及功 能。
中图分类号 :T 9 文献标 识码:A 文章编号 :1 7 -7 9 2 1 )1 1 1 3 0 M2 6 1 5 7( 0 0 2 0 3 - 2
0引言
3 呼 东 站 房 建 筑 体 系 庞 大 ,光 伏 发 电系 统 功 能与 建 筑 造 型 的有 机 结 ) 合 , 既能 节省 太 阳 能 电池 板 的放 置空 间及 支 撑 结构 ,降低 系 统建 设 成本 , 又
2 1 太阳 能 光伏 电池板 的选 择 根据 电池 板 的 特 性 , 结合 呼东 站 房 所 处 的气 候 环 境 特 点 及 工程 投 资 情 况 , 并考 虑 到建 筑 的美 观 性 ,设 计 选择 了非 晶硅 薄膜 电池板 。这种 光 电池 材 料 和 制造 工 艺成 本 低 ,具 备弱 光 发 电的 性 能 ;非 晶硅 薄膜 电池 受风 沙 、雨 雪 等 天 气 的影 响很 小 ,工 作 不 受环 境 影响 ;具有 透 光性 , 不 同透 光度 的 电池 板 显 示 的颜色 也不 一 样 ,可 以更好 的表 现建 筑 创意 。 太 阳 能光 电池 板 与建 筑 的结 合形 式 有两 大类 :一类 是 光伏 方 阵与建 筑 的 结 合 。 将 光伏 方 阵依 附于 建 筑 物 上 ,建 筑 物 作 为 光伏 方 阵载 体 , 起 支承 作 用 : 另 一 类 是 光 伏 方 阵 与建 筑 的集 成 。光 伏 组 件 以 一种 建 筑 材 料 的 形 式 出 现 ,光 伏 方 阵成 为建 筑 不 可分 割 的一 部 分 ,如 光 电瓦屋 顶 、 光 电幕 墙和 光 电 采 光顶 等 。结 合 站房 的 建筑 特 点及 节 能要 求 ,采 用 光伏 方 阵 与建 筑 的结 合形 式 ,穹 顶 外 围的 屋顶 均 采用 白色 铝 合金 屋 面 ,设 计 考虑 将 光伏 方 阵 直接铺 设
铁路、高速公路沿线建设光伏发电设施的相关政策总结
1 相关的政策汇总
1.2 地方层面涉及铁路、高速公路沿线建设光伏发电设施的相关的政策
(4)文件名称:青海省“十四五”能源发展规划 发布单位:青海省人民政府 发布时间:2022年2月23日 主要内容:利用大型工业园区、矿山油田、经济开发区、公共设施、农业园区、 居民住宅、高速公路等屋顶及空闲土地空间,整县推动分布式光伏发电应用, 积极发展分散式风电,扩大分布式清洁能源就地开发、就地消纳。
1 相关的政策汇总
1.1 国家层面涉及铁路、高速公ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ沿线建设光伏发电设施的相关的政策
(4)文件名称:交通运输部关于招商局集团有限公司开展集装箱码头智能化升级改造等交通强国建设试点工作的意见 发布单位:交通运输部 发布时间:2020年12月4日 主要内容:制定高速公路路侧光伏工程技术规范。
(5)文件名称:工业和信息化部等五部门联合印发加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划的通知 发布单位:工业和信息化部等五部门 发布时间:2022年8月24日 主要内容:推动光伏在新能源汽车充换电站、高速公路服务区等交通领域应用。
全国首个高速公路边坡光伏项目
2 经典的项目案例
2.2 连接四川攀枝花和云南大理的“攀大高速”分布式光储项目:
该项目总装机2MW,预计可实现年平均发电量285万度,可节约 标准煤约940吨。运营25年总发电量可达7125万度。
该项目利用高速公路的道路边坡、服务区、隧道隔离带等场景, 建设分布式光伏系统,为高速公路运行提供清洁能源用能保障。
(6)文件名称:关于开展第三批智能光伏试点示范活动的通知 发布单位:工业和信息化部办公厅、住房和城乡建设部办公厅、交通运输部办公厅、农业农村部办公厅、国家能源局综合司 发布时间:2022年11月8日 主要内容:在高速公路和国省道服务区(停车场)、加油站、货运场站等场景采用智能光伏。
铁路沿线建设分布式光伏发电系统的可行性研究
太 阳 能第3期 总第359期2024年3月No.3 Total No.359Mar., 2024SOLAR ENERGY0 引言碳达峰、碳中和是中国重大国策,也是中国今后很长一段时期内的重要任务。
加快发展可再生能源,以可再生能源替代化石能源,推进能源革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系,探索可再生能源在各个行业的应用,有助于中国实现“双碳”目标。
GB 55015—2021《建筑节能与可再生能源利用通用规范》指出,应充分利用可再生能源,降低建筑化石能源消耗量。
2022年6月,国家发展改革委、国家能源局等9部门联合印发《“十四五”可再生能源发展规划》,鼓励在高速铁路沿线设施推动“光伏+”综合利用,并鼓励利用铁路边坡因地制宜开展光伏廊道示范项目建设;2021年12月9日,国务院印发《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》,鼓励在交通枢纽场站,以及公路、铁路等沿线合理布局光伏发电及储能设施,推动近零碳交通示范区建设。
从政策上看,国家正在逐步引导利用铁路空闲用地资源,推进铁路沿线建设分布式光伏发电系统已成为必然的发展趋势。
文献[1-3]对铁路领域建设分布式光伏发电系统进行了一些初步研究,但整体来讲,铁路沿线建设分布式光伏发电系统仍处于起步阶段。
本文针对铁路沿线各个区域建设分布式光伏发电系统的可行性进行分析,对铁路沿线分布式收稿日期:2023-01-05通信作者: 鲍英豪(1981—),男,硕士、正高级工程师,主要从事新能源在铁路系统的应用方面的研究。
80183905@DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20230105.01 文章编号:1003-0417(2024)03-05-09铁路沿线建设分布式光伏发电系统的可行性研究鲍英豪(鲁南高速铁路有限公司,济南 250000)摘 要:碳达峰、碳中和是中国重大战略决策,推进能源革命,加快绿色低碳发展是铁路系统应尽的责任,推动可再生能源在铁路系统的应用,盘活铁路空闲用地资源,对于铁路系统而言具有十分重要的经济效益和社会效益。
关于新能源光伏发电技术的一些探讨思考
关于新能源光伏发电技术的一些探讨思考摘要:光伏这一新型绿色能源受到21世纪世界各国普遍欢迎。
由于我国地理位置与太阳相近,太阳能资源十分丰富。
新能源的使用有着很大的优势,既能形成光伏发电稳定产业又能开发能源技术。
为适应我国光伏产业高速增长的需要,需要对光伏发电新技术应用方向与增长路径进行思考与研究。
推动中国新能源高效使用以实现经济转型与现代化。
关键词:新能源光伏发电技术;太阳能;新型绿色能源引言:光伏发电是采用光伏技术把太阳能转换成电力的一种绿色清洁能源。
光伏发电比传统发电方式安全、可靠、无污染、噪音小,还可在沙漠、戈壁等退化地区广泛推广。
为显著降低电力损失、保护电力资源和完善电网系统,光伏发电和并网技术的结合已经成为当前我国电网建设中的一项重要措施。
一、新能源光伏发电技术概述随着人们对于非可再生资源的消耗越来越大,使用新能源制造光伏能源这一技术优势也逐渐凸显出来,因其对于环境污染远远小于传统非可再生资源而在全球范围内得到了广泛关注与应用。
当前,我国已有4种可再生能源被应用于人工制造商业电力中,其中包括水电,风能,生物质能以及太阳能。
4种能源之中太阳能最具潜力。
新能源光伏技术作为清洁可再生能源,相对于传统能源而言,具有可再生,安全可靠,环保无污染等多方面优点。
通过替代传统能源,可有效降低“温室效应”的发生。
从分类的角度来看,有独立光伏系统,并网光伏系统以及分布式光伏系统。
光伏作为一种新能源产业,具有良好的发展前景。
二、新能源光伏发电技术的优势与劣势(1)光伏新能源技术所具有的优势世界上传统的能源是十分有限的。
太阳能作为一种取之不尽的可再生能源,以其安全,洁净,供应量巨大等特点,成为新能源的重要组成部分。
所以,新型光伏发电技术相对于传统发电技术而言,其优点可总结如下:不存在损失风险;安全可靠,不污染环境;不受地理限制,甚至在当地地形比较复杂时,也能利用;低功耗且不会对输电线路施工造成影响。
(2)光伏能源技术的劣势新型光伏发电技术虽存在诸多优势,但其劣势也非常明显,特别是高能耗、高污染等特点的太阳能电池板的制造。
“十四五”能源基础设施协同融合发展思路与举措
“十四五”能源基础设施 协同融合发展思路与举措国家发展改革委能源所所长王仲颖能源所能源可持续发展研究中心主任康艳兵能源所能源可持续发展研究中心助理研究员姚明涛当前,开启全面建设社会主义现代化强国新征程 对基础设施体系提出更高要求,确保如期实现“碳达 峰、碳中和”目标对基础设施体系带来的挑战前所未 有,亟待转变发展路径,推动能源与各领域基础设施协 同融合发展,促进基础设施整体再拓新空间、再上新台 阶,以高质量保长远建设为伟大时代造就伟大工程。
_、以协同融合转变基础设施发展路径的重大意义(—>推动基础设施增量优化经过改革开放以来的大规模、高强度建设,我国各 领域基础设施逐步告别高速发展阶段,“大水漫灌”、低 水平扩张式投资既与当前发展阶段不相符,也因面临 空间、土地、资金等诸多约束而难以实施,部分设施之 间甚至因需求变化导致由功能互补转向重叠。
当前,各 领域基础设施若依旧停留在围绕自身拓展建设空间的 初级阶段,均将面临投资效率下降、盈利困难等问题,甚至导致债务攀升、资产搁浅。
从能源领域来看,当前 供求关系虽有缓和,但区域性时段性供需矛盾加剧、资 源承载地区与能源消耗区域失衡、突发性供应中断风 险不减等能源安全短板依旧突出,若仅立足能源自身、延续放大能源基础设施冗余保安全的惯性发展模式,必然导致高投资、低效益,与高质量发展要求背道而 驰,难以与“碳达峰、碳中和”目标有效衔接,更将对中 长期转型带来新风险。
(二)加快基础设施存量挖潜我国基础设施总体规模庞大,水电气热等市政基 础设施存量规模超过百万亿级,高铁营业里程、高速通车里程、城轨运营里程、港口万吨级及以上泊位数、电力装机、电网规模、4G规模等均位居世界第一位。
但随 着技术的代际革新和需求的优化升级,部分设施将不 可避免地在各自领域内失去优势地位,需要寻求新定 位挖掘新价值。
但若囿于原有领域,存量设施的价值难 免大打折扣,甚至成为包袱,更需要立足全局加强基础 设施整体优化,这将对提高长期增长潜力具有重大意 义。
2024年铁路工程建设工作总结
2024年铁路工程建设工作总结2024年是我国铁路工程建设的重要一年。
在党中央的坚强领导下,铁路建设取得了重大突破和进展。
下面就2024年铁路工程建设工作进行一次总结。
一、工程建设进展2024年,我国铁路工程建设进展顺利,取得了显著成果。
在铁路干线方面,全国高速铁路网进一步完善,新开通线路包括京沪高铁南延、京沪高铁西延、京沪高铁北延、京广高铁南延等。
新增城际铁路线路有成都至重庆、长春至吉林、重庆至贵阳、长沙至宜昌等。
此外,京津冀、长三角、珠三角等地区的城际、城际轨道交通线路不断扩大和加强,进一步促进了区域经济的发展。
在区域铁路方面,西部铁路网不断拓展,新开通线路有兰新铁路、宁夏铁路、川黔铁路等。
二、技术创新2024年,我国铁路工程建设在技术创新方面取得了重要突破。
首先是高速铁路技术的进一步提升。
在设计、施工、运营等方面都实现了新的突破,使得高速铁路的运营速度和运力得到了进一步的提升。
其次是轨道交通智能化技术的推广应用,包括自动驾驶、监控系统、安全保障系统等,在提高运营效率和确保运行安全方面发挥了重要作用。
此外,新能源技术在铁路交通中得到广泛应用,包括光伏发电、风能发电、能量回收利用等,进一步提升了铁路工程的可持续发展能力。
三、质量安全管理2024年,我国铁路工程建设的质量安全管理得到进一步加强。
以“质量第一、安全至上”的原则为指导,严格按照相关标准和规范进行施工,加强工程监理和质量检测,确保铁路工程建设的质量达到标准要求。
针对安全问题,加强管理措施,加强现场安全监管,严把工程建设安全关,做到事前预防、事中监控和事后评估,确保施工过程中不发生安全事故。
四、生态环保建设2024年,我国铁路工程建设更加注重生态环保。
在工程设计和施工过程中,充分考虑生态环境保护的要求,加强土地、水源、植被等自然资源的保护措施。
推广应用生态护坡技术、水土保持技术、生态恢复技术等,加强绿化工作,通过生态修复和补偿,提高生态环境质量。
新能源在交通基础设施建设中的应用与创新
新能源在交通基础设施建设中的应用与创新在当今社会,能源和环境问题日益严峻,新能源的发展和应用成为了全球关注的焦点。
交通基础设施建设作为现代社会发展的重要支撑,也在积极探索新能源的应用和创新,以实现可持续发展和绿色交通的目标。
新能源在交通基础设施建设中的应用具有多方面的优势。
首先,新能源能够减少对传统化石能源的依赖,降低能源进口风险,保障国家能源安全。
其次,新能源的使用可以显著减少温室气体排放,缓解气候变化压力,为改善生态环境做出贡献。
此外,新能源的发展还能带动相关产业的发展,创造新的经济增长点和就业机会。
在交通基础设施建设中,太阳能的应用较为广泛。
太阳能光伏发电系统可以安装在高速公路的收费站、服务区、隧道等场所,为照明、监控设备、电子显示屏等提供电力。
例如,在一些地区的高速公路服务区,屋顶和停车场都安装了太阳能电池板,不仅满足了服务区自身的用电需求,还有余电并入电网。
此外,太阳能路灯也逐渐在城市道路和农村公路中得到应用。
与传统路灯相比,太阳能路灯无需铺设电缆,安装方便,维护成本低,而且能够根据光线自动控制开关,节省能源。
风能在交通基础设施建设中的应用也有一定的潜力。
在一些沿海和山区的公路、铁路沿线,可以安装小型风力发电设备,为周边的交通设施供电。
例如,在一些山区的隧道通风系统中,采用了风力发电与市电互补的供电方式,有效地降低了能耗。
此外,风能还可以用于为高速公路的气象监测站提供电力,保障气象数据的及时采集和传输。
除了太阳能和风能,生物质能也在交通基础设施建设中发挥着作用。
生物质能可以通过燃烧生物质燃料来发电或供热。
在一些交通枢纽的锅炉房,可以使用生物质颗粒作为燃料,替代传统的煤炭,减少污染物排放。
同时,生物质能还可以用于生产生物柴油和生物乙醇等燃料,为交通运输工具提供清洁的动力。
在新能源的应用中,储能技术的创新至关重要。
由于太阳能和风能等新能源的供应具有间歇性和不稳定性,需要通过储能技术来实现能源的平稳输出和有效利用。
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浅谈光伏发电与铁路建设融合发展
发表时间:2019-07-05T12:18:42.883Z 来源:《电力设备》2019年第4期作者:周宏欣[导读] 摘要:近年来中国高速铁路迅猛发展,铁路用电需求日益增长。
(河南城际铁路有限公司河南省郑州市 450003) 摘要:近年来中国高速铁路迅猛发展,铁路用电需求日益增长。
而光伏发电行业也在中国大地如雨后春笋般崛起,如何融合发展目前我国在全球领先的这两个行业,扬长避短,做到合作共赢,以此推动当下的铁路及光伏事业快速发展,带动我国社会经济飞速发展。
基于此本文分析了融合发展的问题。
关键词:光伏发电;铁路供电;融合发展截止2017年,中国高速铁路通车总里程达2.5万公里,为全球高速铁路通车总里程的三分之二。
据不完全统计,从2018年下半年到2019年,27个高铁项目将开工建设,计划投资额超过10000亿元,为历史最高的计划投资额。
随着国家在基础设施方面投入持续增大,路网末端铁路建设加快,电气化改造项目逐年增加,配套输配电网覆盖范围不断扩大,铁路供电也面临着一些挑战。
1、分布式光伏发电 1.1分布式光伏发电特指采用光伏组件,将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。
它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,它倡导就近发电,就近并网,就近转换,就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电网终端覆盖不足、电力在升压及长途运输中的损耗问题。
1.2分布式光伏发电特点:一是输出功率相对较小。
一般而言,一个分布式光伏发电项目的容量在数千瓦以内。
与集中式电站不同,光伏电站的大小对发电效率的影响很小,因此对其经济性的影响也很小,小型光伏系统的投资收益率并不会比大型的低。
二是污染小,环保效益突出。
分布式光伏发电项目在发电过程中,没有噪声,也不会对空气和水产生污染。
三是能够在一定程度上缓解局地的用电紧张状况。
但是,分布式光伏发电的能量密度相对较低,每平方米分布式光伏发电系统的功率仅约100瓦,再加上适合安装光伏组件的建筑屋顶面积有限,通过增加覆盖面积,从一定程度上解决了用电紧张问题。
四是可以发电用电并存。
大型地面电站发电是升压接入输电网,仅作为发电电站而运行;而分布式光伏发电是接入配电网,发电用电并存,且要求尽可能地就地消纳。
1.3分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备,另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。
其运行模式是在有太阳辐射的条件下,光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能,经过直流汇流箱集中送入直流配电柜,由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载,多余或不足的电力通过联接电网来调节。
2、铁路供电需求
2.1铁路电力管规规定供电的额定电压:35千伏及以上高压供电±5%;10千伏及以下高压供电和低压电力用户±7%;室内外一般工作场所照明、电气集中、通信电源室等受电盘+7%,-10%;自动闭塞信号变压器二次端子±10%。
2.2根据用电设备的重要程度,电力负荷分为三级: 2.2.1一级负荷:中断供电将引起人身伤亡,主要设备损坏,大量减产,造成铁路运输秩序混乱。
属于此类负荷有:调度集中、大站电气集中联锁、自动闭塞、驼峰电气集中联锁、驼峰道岔自动集中、机械化驼峰的空压机及驼峰区照明、局通信枢纽及以上的电源室、中心医院的外科和妇科的手术室、特等站和国境站的旅客站房、站台、天桥、地道及设有国际换装设备的用电设备、内燃机车电动上油机械(无其它上油设备时)、局电子计算中心站。
2.2.2二级负荷:中断供电将引起产品报废,生产过程被打乱,影响铁路运输。
属于此类负荷有: 机车、车辆检修和整备设备、给水所、非自动闭塞区段的小站电气集中联锁和色灯电联锁器联锁、局通信枢纽及以下电源室、调度通信机械室、编组站、区段站、洗罐站、大、中型客(货)运站、隧道通风设备、加冰所、医院、红外线轴温测试装置、道口信号。
二级负荷的供电原则:两路电源或一路可靠电源,确保除故障情况下的不间断供电。
2.2.3三级负荷:不属于一、二级负荷者。
3、分布式光伏系统在铁路电力系统的应用 3.1根据铁路电力负荷的分类和分布式光伏发电的特点,现阶段分布式光伏发电系统应用在铁路三级负荷和作为小容量二级负荷的补充供电较为稳妥。
如:铁路沿线警亭供电、铁路终端信号灯、站区照明系统等。
铁路光伏终端信号灯
比较迅猛有效,目前在武汉、青岛、杭州东、南京南、北京南、上海虹桥、广州南、银川等站均有大规模应用。
电超过5000。