1 實(shí)驗(yàn)微電網(wǎng)的設(shè)計

實(shí)驗(yàn)微電網(wǎng)由建筑一體化光伏發(fā)電系統(tǒng)、家庭用燃料電池、鋰離子蓄電池組及電力調(diào)節(jié)用負(fù)（ ♦ 上海市科學(xué)委員會科研項(xiàng)目，編號 11160500700.）載組成，建立在一幢獨(dú)立式花園住宅里，通過雙向智能電表與國家電網(wǎng)并網(wǎng)，并網(wǎng)點(diǎn)設(shè)在電表的負(fù)載側(cè)，除了“傾巢”外出旅游和微電網(wǎng)內(nèi)部定期檢修等特殊情況外，平常電力不上網(wǎng)，通過防逆流進(jìn)行控制。其原理和接線如圖 1、圖 2 所示。


1.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)

能保持環(huán)境優(yōu)美、居住舒適的建筑一體化光伏（Building Integrated PhotoVoltaic—BIPV）技術(shù)是大規(guī)模應(yīng)用太陽能的需要[4-6]，也是人類就近利用太陽能這一最終唯一安全可靠能源的最好方式。把太陽能同生態(tài)結(jié)合起來、把幾千年來房屋只是人類居住、遮風(fēng)擋雨、避寒暑、娛樂的簡單建筑發(fā)展成獨(dú)立能源、自我循環(huán)式的新型建筑，這也是人類進(jìn)步和社會、科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然。

為深入研究太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在一般住宅的應(yīng)用，設(shè)計上利用了現(xiàn)有住宅屋面，采用 “嵌入式”光電建筑構(gòu)件技術(shù)，對屋面進(jìn)行相關(guān)技術(shù)處理后，再鋪設(shè)太陽能電池組件。

由于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有示范性，因此在設(shè)計太陽電池方陣的時候，充分考慮了建筑視覺美觀性，盡可能不影響原建筑整體設(shè)計效果。當(dāng)然，將來的光伏建筑一體化應(yīng)該在建筑物設(shè)計時統(tǒng)籌考慮，施工時光伏方陣與建筑屋頂同步進(jìn)行，以節(jié)省建筑材料和降低施工成本。

設(shè)計上電池組件的連接采取 U 形接線，使正負(fù)電纜頭處于同一地點(diǎn)，這一方面使布線整潔，便于維護(hù)，另一方面也使太陽電池到逆變器的電纜保持在最短距離，以減少線路損耗，提高系統(tǒng)的輸出能量。