董寧鑄1  王維俊1  姚磊2（1 解放軍后勤工程學院營房管理與環境工程系，重慶，400016，2 解放軍66362部隊后勤部營房建設辦公室，北京，101200）

　　摘要：本文分析了獨立光伏系統在解決邊防海島部隊供電難題和生態營區建設等方面的應用，討論了獨立光伏系統存在的主要問題，分析了能量控制策略的現狀和蓄電池分組控制策略，給出了分組原則，研究了控制電路的結構和原理。實踐證明，分組充放電對于提高供電可靠性，延長蓄電池壽命有一定的現實意義。

　　關鍵詞：太陽能  生態營區  光伏系統  分組策略

一、引言

　　近年來隨著環境污染的不斷加劇，環保意識的不斷提高，人們對能源和環境問題日益關注，新能源的開發和應用取得了飛速的發展，其中以太陽能在軍地的應用最為廣泛。太陽能發電在解決邊遠山區和邊防海島連隊供電難題中發揮了很大的作用，尤其是在總部提出構建“生態營區”的要求以后，太陽能同樣在部隊“生態營區”建設中發揮了重要作用，主要以光伏發電系統和太陽能熱水系統為主，包括太陽能景觀燈、太陽能路燈、太陽能發電系統、太陽能熱水器、太陽能海水淡化系統等，都取得了廣泛的應用。

　　通過對光伏系統在部隊應用的廣泛調研，分析整理資料和建議，得到三點啟示：一是光伏系統在部隊的應用會越來越廣泛，以解決偏遠營區的供電為主，其他多種形式的應用發展迅速；二是獨立光伏系統中的能量控制策略過于簡單，沒有根據系統的容量大小進行具體的設計，造成能量的利用效率較低，儲能蓄電池容易失效，運行成本較高；三是實行儲能系統的分組充放電，能夠有效地提高供電可靠性。

　　本文將對獨立光伏系統在軍營中的應用進行研究分析，同時對系統的能量控制策略進行研究，提出一種分組充放電控制策略，為解決光伏系統應用中存在的問題，提供了很好的參考。

　　二、光伏系統在軍營中的應用

　　隨著科學技術水平的不斷發展，現在戰爭對于后勤電力的保障提出了更高的要求，要求我們必須拓展多種供電渠道，研究多種供電保障方式，以滿足各種復雜條件下的供電要求；同時由于社會生活水平的不斷提高，官兵對于居住環境也有了更高的要求，環保、綠色的軍營更能營造一種積極健康的生活形態，同時激發官兵愛崗敬業的意識，而太陽能作為一種綠色能源，正好滿足了以上要求。太陽能作為一種清潔、環保、綠色能源，在部隊建設中發揮著越來越重要的作用，通過對光伏系統的應用調研，光伏發電在部隊主要的應用和意義有以下五個方面：

　　1．解決了邊防和海島連隊的供電保障難題。我軍很多駐扎在邊防和海島的連隊，以及很多駐地遠離大電網的部隊營區，基本上都存在著供電保障難的問題。目前，其用電主要是通過自備的發電機（組）來解決。很顯然，這一方案存在發電成本較高、噪音大、污染環境、燃料運輸成本高等的不足。隨著新能源技術的不斷發展，改善這些部隊平時和戰時的供電條件，已經越來越重要，其中以獨立光伏發電系統和小型風力發電系統應用最為廣泛。建設一個小型的獨立光伏電站不但可以解決供電問題，同時可以減少運輸燃油的費用，降低對于燃油的依賴。

　　2．戶外獨立工作站點的供電。對于各種微波中繼站、戶外檢測點和航海燈塔等戶外獨立工作設備，常常遠離電網，電網的延伸供電困難重重，光伏系統能夠很好的解決這類室外工作站點的電源供電問題。

　　3．在部隊“生態營區”建設中應用廣泛。部隊營區的改造和建設都以生態營區、環保營區、綠色營區為目標，一般都會根據營區所在地的自然環境條件進行新能源項目的論證，主要包括太陽能路燈、太陽能景觀燈、光伏發電系統、風力發電等，其中以太陽能景觀燈的應用最廣泛。

　　4．為探索后勤供電保障的新方法提供了思路。拓展各種供電渠道，研究多種供電方式，光伏發電系統為現階段探索后勤供電保障的新方法提供了思路。例如綜合應用薄膜太陽能電池和新型儲能裝置（超級電容），開發小容量的移動太陽能發電裝置就具有重要的意義，而目前小型太陽能數碼充電器已經在為手機、數碼相機、筆記本充電中取得了一定的應用，成為戶外數碼產品輔助備用電源的首選。

　　5．為開發其他新能源系統提供了很好的參考。光伏發電系統的投建，對于其他多能源的開發和應用具有良好的參考作用，也可以不斷地提高官兵的環境保護意識、節約資源意識。同時，對于開發和應用其他新能源系統，如風光互補系統，也可以提供很好的應用參考。

　　三、獨立光伏系統的應用分析

　　1．獨立光伏系統面臨的主要問題

　　一個典型的獨立光伏發電系統結構框圖如圖1，包括太陽能陣列、DC/DC變換器、控制器、蓄電池以及用于交流負載的逆變器，其中虛線所示為備選結構，有交流負載時選用。根據系統的電壓設計要求，選擇合適的DC/DC變換電路，同時能夠跟蹤最大功率點，實現負載匹配。光伏系統的核心部件在于控制器，主要作用有兩點：一是防止蓄電池過充電和過放電，并對供電系統進行全面的監測、管理、控制和保護