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離網光伏教育場景概述

據報道，2019年全球無電人口下降至8.4億。其中90%以上分布在撒哈拉以南的非洲地區。

這些地區受制于電網建設較差，眾多村落沒有正常的電力供應，兒童無法接受現代化教育，沒有電就難有文明，因為很多資訊收不到，也無法了解外面的世界。隨著光伏發電技術日益成熟化，光伏電站的建設及清潔電力的使用成本逐年下降，使這些區域的學校接入光伏發電成為可能。

學校等教育場所的用電時間主要集中在白天，以照明、教學儀器用電為主，用電量普遍不高，利用學校屋頂或空地安裝小面積的光伏組件即可滿足需求，一般單點的安裝容量約幾十千瓦；通過配備小批量的蓄電池，儲存多余電力來確保惡劣天氣及夜晚時段的教育供電。

離網光伏發電系統原理圖

離網光伏發電系統組成：

離網光伏發電系統，主要由太陽能電池陣列、光伏離網逆變器、蓄電池組、控制柜、支架等設備組成。可根據用戶實際的負載情況及能源接入方式進行定制化設計，實現市電、油機等其他能源接入，形成多能混合供電系統。

離網光伏系統承載類型：

（1）混凝土屋頂

混凝土屋頂一般為水平面或有2°～3°傾角，屋面均有防水保護措施，四周有高一米左右的女兒墻，部分屋頂有通風管道等設施。根據混凝土屋面的不同結構特點，光伏支架基礎一般有水泥配重、預制水泥配重、化學錨固等

 （2）彩鋼瓦屋頂

彩鋼瓦屋頂一般呈人字形，中間高，兩端低，形成不同傾角的坡屋面；也有部分屋頂呈一面傾角。房屋整體結構常見的有鋼結構，混凝土、磚體墻體等。彩鋼瓦屋頂安裝簡單，最常見的彩鋼結構有直立鎖邊型、角齒型、梯型等。對于直立鎖邊型與角齒型彩鋼瓦屋面，多利用彩鋼瓦的波峰，使用專用鋁合金夾具固定支架導軌。

（3）地面

部分工廠區建筑附近閑置的土地，可作為離網光伏系統的安裝點，安裝時需避開附近的建筑物陰影遮擋。在地面上的安裝通常采用帶傾角的支架陣列安裝，支架基礎一般有水泥配重、預制水泥配重、地樁基礎等，需根據項目地點的土地結構進行合理的選擇。

離網光伏教育發電系統優勢：

投入資源較小，相比油機光伏供電成本更低，單次投入常年使用無憂；

以剛果布首都學校為例，該學校教室照明、公共照明負載日用電為37.38kWh，教室風扇日用電為23.52 kWh，廣播系統日用電0.6 kWh，總耗電量為61.5kWh/天，當地日照條件較好，按照每天4.23h的日照時間計算，配置23KW光伏組件，按照提供1天電池后備計算，鉛酸電池取70%放電深度，配置55000VAH的電池（極端天氣下不啟用風扇負載）。該系統大體投資如下：組件：43700元，儲能逆變器19500元，鉛酸電池45000元，支架：7000元，線纜、輔材：7000元，施工：30000元，總計15.22萬元。

當地經常性斷電，以全年50%電網用電、50%柴油機發電核算，每年營業時間300天計，年用電量約18450 kWh，當地住戶電價0.072美元/kWh，柴油價格1.324美元/L，其發電機購置費用3萬元，首年用電投入為：6萬元，次年開始每年2.5萬元。

使用光伏離網發電系統預計4年即可回收投資成本，與柴發相比擁有更優的長期收益，有效節省教育用電成本。

維護簡便，僅需時常清洗組件即可持續使用；

發電過程無噪音，無污染，綠色環保；

離網光伏商用、辦公應用圖例：

西藏佛學院離網光伏發電項目

贊比亞恩多拉省Masala學校離網光伏發電項目

中國青海玉樹希望小學發電項目

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