离网光伏教育场景概述

据报道，2019年全球无电人口下降至8.4亿。其中90%以上分布在撒哈拉以南的非洲地区。

这些地区受制于电网建设较差，众多村落没有正常的电力供应，儿童无法接受现代化教育，没有电就难有文明，因为很多资讯收不到，也无法了解外面的世界。随着光伏发电技术日益成熟化，光伏电站的建设及清洁电力的使用成本逐年下降，使这些区域的学校接入光伏发电成为可能。

学校等教育场所的用电时间主要集中在白天，以照明、教学仪器用电为主，用电量普遍不高，利用学校屋顶或空地安装小面积的光伏组件即可满足需求，一般单点的安装容量约几十千瓦；通过配备小批量的蓄电池，储存多余电力来确保恶劣天气及夜晚时段的教育供电。

离网光伏发电系统原理图

离网光伏发电系统组成：

离网光伏发电系统，主要由太阳能电池阵列、光伏离网逆变器、蓄电池组、控制柜、支架等设备组成。可根据用户实际的负载情况及能源接入方式进行定制化设计，实现市电、油机等其他能源接入，形成多能混合供电系统。

离网光伏系统承载类型：

（1）混凝土屋顶

混凝土屋顶一般为水平面或有2°～3°倾角，屋面均有防水保护措施，四周有高一米左右的女儿墙，部分屋顶有通风管道等设施。根据混凝土屋面的不同结构特点，光伏支架基础一般有水泥配重、预制水泥配重、化学锚固等

 （2）彩钢瓦屋顶

彩钢瓦屋顶一般呈人字形，中间高，两端低，形成不同倾角的坡屋面；也有部分屋顶呈一面倾角。房屋整体结构常见的有钢结构，混凝土、砖体墙体等。彩钢瓦屋顶安装简单，最常见的彩钢结构有直立锁边型、角齿型、梯型等。对于直立锁边型与角齿型彩钢瓦屋面，多利用彩钢瓦的波峰，使用专用铝合金夹具固定支架导轨。

（3）地面

部分工厂区建筑附近闲置的土地，可作为离网光伏系统的安装点，安装时需避开附近的建筑物阴影遮挡。在地面上的安装通常采用带倾角的支架阵列安装，支架基础一般有水泥配重、预制水泥配重、地桩基础等，需根据项目地点的土地结构进行合理的选择。

离网光伏教育发电系统优势：

投入资源较小，相比油机光伏供电成本更低，单次投入常年使用无忧；

以刚果布首都学校为例，该学校教室照明、公共照明负载日用电为37.38kWh，教室风扇日用电为23.52 kWh，广播系统日用电0.6 kWh，总耗电量为61.5kWh/天，当地日照条件较好，按照每天4.23h的日照时间计算，配置23KW光伏组件，按照提供1天电池后备计算，铅酸电池取70%放电深度，配置55000VAH的电池（极端天气下不启用风扇负载）。该系统大体投资如下：组件：43700元，储能逆变器19500元，铅酸电池45000元，支架：7000元，线缆、辅材：7000元，施工：30000元，总计15.22万元。

当地经常性断电，以全年50%电网用电、50%柴油机发电核算，每年营业时间300天计，年用电量约18450 kWh，当地住户电价0.072美元/kWh，柴油价格1.324美元/L，其发电机购置费用3万元，首年用电投入为：6万元，次年开始每年2.5万元。

使用光伏离网发电系统预计4年即可回收投资成本，与柴发相比拥有更优的长期收益，有效节省教育用电成本。

维护简便，仅需时常清洗组件即可持续使用；

发电过程无噪音，无污染，绿色环保；

离网光伏商用、办公应用图例：

西藏佛学院离网光伏发电项目

赞比亚恩多拉省Masala学校离网光伏发电项目

中国青海玉树希望小学发电项目

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