安科瑞 程瑜 187 0211 2087

1. 大型養(yǎng)殖場的電去哪兒了？

大型養(yǎng)殖場的電力需求主要集中在幾個方面：動物舍的恒溫恒濕環(huán)境控制、飼料加工、自動化設(shè)備（如喂料機(jī)、糞便清理設(shè)備）、通風(fēng)系統(tǒng)以及水處理系統(tǒng)等。以某些規(guī)模較大的養(yǎng)殖場為例，其使用的智能化設(shè)備包括恒溫控制系統(tǒng)、電地暖、人臉識別門禁、自動飼喂系統(tǒng)等。這些設(shè)備的廣泛應(yīng)用帶來巨大的電力消耗。

此外，養(yǎng)殖場的糞污處理系統(tǒng)和有機(jī)肥發(fā)酵設(shè)備也消耗大量能源。因此，如何有效利用能源成為這些養(yǎng)殖場急需解決的問題。

2. 養(yǎng)殖場靠什么發(fā)電？

傳統(tǒng)養(yǎng)殖場通常依賴公共電網(wǎng)供電，特別是在能源需求大的季節(jié)，如冬季，電力消耗明顯增加。某些規(guī)模較大的養(yǎng)殖場會通過擴(kuò)容電力設(shè)備，增加變壓器容量來滿足需求。然而，這種方式雖能暫時解決問題，但長遠(yuǎn)來看，電力成本和對公共電網(wǎng)的依賴仍舊較高。

近年來，隨著分布式光伏發(fā)電的普及，一些養(yǎng)殖場開始探索通過自發(fā)電解決耗電問題。這種發(fā)電方式利用養(yǎng)殖場屋頂或閑置場地，安裝太陽能電池板，將光能轉(zhuǎn)換為電能，部分自用，部分并入電網(wǎng)。

3. 變廢為寶？動物糞便也能發(fā)電？

養(yǎng)殖場在處理動物糞便時，一般會利用生物發(fā)酵技術(shù)，將糞便轉(zhuǎn)化為沼氣，進(jìn)而用于發(fā)電。這種發(fā)電方式不僅環(huán)保，還能夠降低養(yǎng)殖場的能源依賴性。

以某大型養(yǎng)殖場為例，其糞污處理系統(tǒng)將每日產(chǎn)生的豬糞進(jìn)行高溫發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，部分用于豬舍的電地暖系統(tǒng)，部分并入電網(wǎng)。這種方式大大減少了養(yǎng)殖場的電力支出，同時為養(yǎng)殖場提供了持續(xù)的能源支持。

經(jīng)過處理的便還可作為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，循環(huán)用于農(nóng)作物種植，進(jìn)一步提高養(yǎng)殖場的整體資源利用效率。

4. 分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)在海墾集團(tuán)養(yǎng)殖場項目中的應(yīng)用

隨著分布式光伏發(fā)電的技術(shù)逐步成熟，越來越多的養(yǎng)殖場開始采用這一解決方案。通過在養(yǎng)殖場屋頂安裝太陽能電池板，養(yǎng)殖場可以在白天充分利用太陽能發(fā)電，減輕公共電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)。

項目概述

海南紅華養(yǎng)豬場和紅華肉牛繁育場的分布式光伏發(fā)電項目，分別擁有5.5MW和1.39MW的裝機(jī)容量。該項目不使用匯流箱，光伏組件安裝在養(yǎng)殖棚屋頂上，采用平鋪設(shè)計，使用了545Wp單晶硅單面單玻組件，共安裝了10108片，每28片組件為一串，所產(chǎn)生的電力通過逆變器升壓至10kV后接入廠區(qū)電網(wǎng)，采取“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”的形式，極大地降低了養(yǎng)殖場的電力成本。

技術(shù)方案與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

以紅華養(yǎng)豬場項目為例，該項目的光伏發(fā)電系統(tǒng)主要采用就地消納模式，即發(fā)電量自發(fā)自用，余電上網(wǎng)。為了確保發(fā)電系統(tǒng)的高效、安全運(yùn)行并順利并入電網(wǎng)，項目配置了繼電保護(hù)及安全自動裝置，遠(yuǎn)動通訊屏，以及Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)和AcrelCloud-1200光伏運(yùn)維云平臺。整個系統(tǒng)的設(shè)計目的在于提高光伏電站的自動化管理能力，并保障與電網(wǎng)的可靠并網(wǎng)。

紅華養(yǎng)豬場光伏接入系統(tǒng)示意圖 紅華肉牛繁育場光伏組件布置圖

在箱式變電站內(nèi)，項目采用了容量為2500kVA的干式三相雙繞組低損耗變壓器，電壓等級為10±5%/0.4kV，并采用無勵磁調(diào)壓方式。這些設(shè)備具有良好的節(jié)能效果，并且符合國家能效規(guī)范要求。高壓側(cè)的設(shè)備包括進(jìn)線柜、PT柜、計量柜等，同時配備有高壓室的電磁鎖，以確保在高壓設(shè)備帶電時操作的安全性。此外，箱式變電站內(nèi)部還安裝了溫濕度監(jiān)控器，用于監(jiān)測箱內(nèi)環(huán)境溫度，以保證變壓器在合適的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。
繼電保護(hù)及安全裝置在并網(wǎng)線路上，當(dāng)線路發(fā)生短路故障時，繼電保護(hù)裝置會迅速識別故障并切斷故障線路，確保光伏發(fā)電站與其他未受故障影響的部分繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。10kV母線作為光伏系統(tǒng)并入電網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，配備了先進(jìn)的故障解列裝置和頻率、電壓監(jiān)測功能，以確保系統(tǒng)在異常情況下能夠自動采取緊急措施，避免故障擴(kuò)大化，確保電網(wǎng)和用戶設(shè)備的安全性。
為防止孤島效應(yīng)，光伏項目配備了防孤島檢測裝置、逆變器的孤島檢測機(jī)制以及低壓檢測裝置。當(dāng)光伏系統(tǒng)檢測到孤島現(xiàn)象時，裝置會迅速切斷光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)的連接，確保電網(wǎng)和設(shè)備的安全。

發(fā)電站監(jiān)測界面

數(shù)據(jù)監(jiān)控與通訊設(shè)備光伏電站內(nèi)的本地監(jiān)控系統(tǒng)具備自動接收和執(zhí)行調(diào)度指令的能力，站內(nèi)部署的智能邊緣計算網(wǎng)關(guān)連接至省級配網(wǎng)自動化主站，能夠?qū)崟r上傳包括并網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)、電壓、電流、有功功率、無功功率和發(fā)電量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)動通訊系統(tǒng)通過ANet-2E8S1設(shè)備完成數(shù)據(jù)采集，并上傳至調(diào)度中心，從而保障了電站與調(diào)度部門之間的有效通訊。設(shè)備管理界面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用了分層分布式設(shè)計，整個系統(tǒng)分為三層：站控層、通信層和設(shè)備層。站控層負(fù)責(zé)光伏電站的數(shù)據(jù)采集與顯示，通信層通過通訊管理機(jī)處理和傳輸采集到的數(shù)據(jù)，設(shè)備層則包括微機(jī)保護(hù)、防孤島裝置、電能質(zhì)量在線監(jiān)測設(shè)備等，確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和操作的安全性。綜合看板及運(yùn)維管理發(fā)電站監(jiān)測界面
光伏電站的管理系統(tǒng)集成了發(fā)電功率監(jiān)測、發(fā)電量統(tǒng)計及收益計算功能，特別強(qiáng)調(diào)了對二氧化碳減排量和節(jié)約煤量的環(huán)保貢獻(xiàn)量化。此外，分布式光伏運(yùn)維平臺還具備報警處理能力，分為事故報警和預(yù)告報警。系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程設(shè)備配置、參數(shù)調(diào)整、軟件升級等操作，大幅提高了運(yùn)維效率并降低了成本。

5.結(jié)語分布式光伏發(fā)電作為一種靈活的能源形式，在現(xiàn)代畜牧業(yè)中不僅為養(yǎng)殖場提供了清潔的電力供應(yīng)，還通過碳減排和節(jié)約能源實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益的雙贏。隨著能源技術(shù)的不斷進(jìn)步，養(yǎng)殖場的能源使用方式也在逐漸轉(zhuǎn)型。從依賴電網(wǎng)供電，到利用光伏發(fā)電、沼氣發(fā)電等綠色能源，養(yǎng)殖場正朝著更加環(huán)保、可持續(xù)的方向發(fā)展。無論是通過光伏發(fā)電，還是變廢為寶的沼氣發(fā)電，現(xiàn)代化養(yǎng)殖場的未來正朝著“綠色、智能”的方向邁進(jìn)，而安科瑞的分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)，則是這一轉(zhuǎn)型過程中不可或缺的技術(shù)支撐。

審核編輯 黃宇