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第07版:科技创新·项目
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那些用太阳能光伏发电的机场
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2018 年 12 月 27 日 星期 放大 缩小 默认  

那些用太阳能光伏发电的机场

辰辰

    太阳能光伏机场。

    太阳能光伏发电装置。

  随着太阳能的普及与成本的降低,光伏发电项目已被应用到很多场合。放眼全球,全世界重要的国际机场每年要为数以百万旅客提供服务,同时消耗着惊人的电力。鉴于机场复杂的运行系统,电力供应只要出现短期中断,航班就会被延误,甚至引起大规模的班次取消。作为24小时不间断运行的能耗大户——飞机场,太阳能光伏发电就是其节能减排的最好手段。

  太阳能光伏发电对机场可行性高

  大型国际机场每年运载数以万计的乘客,同时要维持机场运作也耗费大量电力,因此机场积极寻找再生能源来补充电力,以防止突发状况发生。机场供电危机开始引起讨论,主要起因于2017年12月美国亚特兰大哈茨菲尔德-杰克逊机场的停电事件,这起停电造成1000个以上航班取消或延迟,使乔治亚地区主要商业航空达美航空(Delta Airline)损失近5000万美元。由于哈茨菲尔德-杰克逊机场的主要电缆和备用电缆皆穿过同一条隧道,因此当时隧道失火直接瘫痪两条电缆,才会发生停电。

  太阳能光伏发电主要是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件就是太阳能电池,太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳能电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了太阳能光伏发电装置。

  根据美国国家科学院(NAS)研究,机场转向再生能源的其中一个好处是,可以直接控制风电和太阳能发电的基础设施。现场产生能源代表航空业受国际能源价格波动的程度会较低,对航空业可能是一大福音,毕竟航空业的利润主要受油料价格影响。若增加地面机场的电力费用只会增加起降费,并反映在飞机票价上。NAS对多项再生能源进行研究,包括太阳能、风能、生质能、地热能和水力发电,最后发现太阳能最可行,太阳能阵列可放置在机场跑道周围的空地。

  国外用太阳能供电的机场

  美国查塔努加机场正在研究一种“微型电网”的发电途径,使用太阳能承载机场的电力负荷,将太阳能进行电池储存达到高效传输,以应对夜间及其他低阳光时间段的用电需求。近日,机场已经开始安装太阳能面板,预计到2019年1月,查塔努加机场的所有电力需求都将由太阳能来满足。到时候它将成为美国第一家实现100%太阳能供电的机场。

  通过比较外界对可再生能源(例如太阳能、风能、生物量和地热能)发电的影响。NAS发现太阳能光伏发电的优势显著。机场跑道和滑行道之间的开阔空间正可用于放置太阳能光伏组件。美国国家可再生能源实验室(NREL)也交出他们的研究成果:全美所有的机场适用于建造太阳能光伏电站的空地总面积达到3237平方千米。一个规模如此巨大的发电站,预计发电量为116000兆瓦,等于100座燃煤电厂的发电总和。

  眼下,有很多飞机场已开始尝试太阳能光伏发电带来的便利。英国盖特威克(Gatwick)机场和伯明翰(Birmingham)机场都安装了50千瓦的太阳能光伏电站;号称印度客流量第四大的机场——科钦(Cochin)国际机场安装了13.1兆瓦的太阳能光伏电池板,并成为全国首家完全由太阳能光伏供电的机场。还有美国的四大主要机场也采用了太阳能光伏发电系统。

  我国用太阳能供电的机场

  国内机场方面也紧跟发展潮流,上海虹桥机场在2010年就建成了太阳能光伏发电系统,浦东机场也于2014年11月并网;2016年6月杭州萧山国际机场太阳能光伏发电项目也正式投产运行。

  北京首都国际机场作为我国空中第一门户和对外交流的重要窗口,自然也是不甘落后。尤其首都机场在建设之初就体现了充分利用楼顶自然光照明的绿色环保设计理念,据了解,首都机场GTC停车楼太阳能光伏项目的楼顶采光带面积达2400平方米,共计10条采光带。预计每年发电量约48.36万千瓦时,可节约150多万吨煤炭。对北京地区乃至全国都起到了良好的清洁能源绿色示范作用。

  2016年9月29日,历时半年多建设的首都机场光伏发电项目通过验收,顺利实现并网发电,首都机场太阳能光伏项目总容量0.464兆瓦,1660组光伏组件,2528块水泥基础,该项目备案共0.8兆瓦,一期项目为0.464兆瓦。每天可发电在2000~2900千瓦时,年节能收益约53余万元。目前电站设备运行良好,既保证了安全美观,又优化了机场电力结构,促进了机场节能减排目标的实现。

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