应用场景指南 · 教育设施

学校太阳能:离网教室与计算机房设计

6kWp · 20kWh 铁锂 · 8 间教室 + 机房 · 白天静音供电

学校太阳能主要是白天的问题,加一条傍晚的尾巴。上课时段负载是吊扇、照明、机房和水泵;18:00 之后只剩安防照明和晚自习教室。这个曲线对光伏非常友好——阵列出力正好落在教室用电时段——但也意味着电池要按傍晚和阴天定容,而不是按峰值。

典型日用电

6–16kWh

阵列规模

3–10kWp

储能

10–30kWh 铁锂

本页说明我们给尼日利亚、加纳、菲律宾中小学做方案的定容方法:教室负载表、从 4 间教室到 12 间教室带机房的三档配置、USD EXW 参考价区间、当地电压与采购规则,以及决定第四年机房还能不能开机的安装细节。

学校光伏为什么带不动

学校的负载集中在六小时里,而设备往往按「假设的课表」而不是实测数据选型。8 间教室 60W 吊扇加 18W LED 灯管,11:00 是 2.4kW;一个班进机房再叠加 1.2kW;课间水泵再起 0.75kW。纸面上三者不重叠,闷热的周二它们全撞在一起。

第二个问题是傍晚。加晚自习——农村社区里太阳能最高价值的用法——才发现按白天备电配的电池带不动四间教室的灯和风扇到 21:00。后补储能的成本比一开始就配高 30–40%。

第三个是维护习惯。学校没有电工,一学期跳一次闸的系统会被悄悄旁路。可上锁的配电箱、中文/当地语言标注的回路、一页纸的复位流程、一位指定负责的老师,这些都是设计的一部分,成本低于第一次上门服务。

  • ✓阵列按假设课表定容,而不是按实测负载
  • ✓机房启动冲击被当成连续负载处理
  • ✓投运后才加晚自习,电池容量不够
  • ✓配电箱不上锁、回路不标注,故障被旁路而不是被修
  • ✓水泵与机房同相,三相供电失衡

学校典型负载

下表是 8 间教室 + 10 座机房 + 水泵 + 安防照明的中心小学。教室两项按实际间数相乘;机房是阶跃负载,不是连续负载。

项目功率时长日耗电
教室吊扇 16 × 60W960 W6 h5.76 kWh
LED 照明 24 × 18W432 W5 h2.16 kWh
机房 10 座 + 打印机1,300 W4 h5.20 kWh
水泵 0.75kW750 W2 h1.50 kWh
安防与走廊照明120 W11 h1.32 kWh

参考学校:每天 15.9kWh,热天 11:00 同时峰值 4.8kW。若加晚自习,四间教室每天再加 3.5kWh——电池多 25%,阵列不用加,因为晚自习用的是白天余量。

推荐配置

三档都采用带市电输入的混合逆变器:有市电时停电不停课,市电稳定时不让电池反复循环。阵列按最差月份定容,不按年均值。

档位组件电池电力电子可带负载
S1 — 4 间教室3.2kWp(14 × 230W)51.2V 200Ah(10.24kWh)5kVA 混合,230V 单相7kWh/天,照明 + 吊扇 + 5 座机房
S2 — 8 间教室 + 机房6.2kWp(27 × 230W)51.2V 400Ah(20.48kWh)10kVA 混合,400V 三相16kWh/天,机房 + 水泵 + 晚自习
S3 — 12 间教室 + 机房 + 工坊10kWp(44 × 230W)2 × 51.2V 400Ah(40.96kWh)15kVA 混合,400V 三相28kWh/天,全校

机房单独一相、单独回路。10 台电脑同时启动是运行电流的 3–4 倍、持续两秒;和水泵共用逆变器时,即使算得过来也会跳闸。

参考价格区间(USD,宁波 EXW)

以下覆盖组件、支架、混合逆变器、磷酸铁锂储能与配电箱。不含电脑、土建、海运与安装——农村校园这部分通常加 25–40%。

项目规格参考区间
S1 套件 — 4 间教室3.2kWp · 10.24kWh 铁锂 · 5kVA 混合USD 4,800 – 6,000
S2 套件 — 8 间教室6.2kWp · 20.48kWh 铁锂 · 10kVA 三相USD 9,300 – 11,600
S3 套件 — 12 间教室10kWp · 40.96kWh 铁锂 · 15kVA 三相USD 17,400 – 21,500
屋顶导轨套件阳极氧化铝,抗风 150km/h,瓦屋面/彩钢USD 26 – 38 / 块
可上锁配电箱IP54,回路标注,12 位USD 140 – 260
  • 以上为参考 EXW 区间;最终价格取决于教室数、储能档位、逆变器品牌与港口。实测负载表通常改的是电池,不是阵列。
  • 8 间教室项目每间硬件约 750–1,000 美元——比一台柴油机加两年油还便宜。
  • 晚自习容量是最常被漏掉的一项:四间教室约需多花 1,400 美元储能。

本页所有价格为根据当前集装箱报价整理的 EXW 参考区间,不构成正式报价。海运费、关税、安装与汇率都会变动,正式价格需在收到负载清单与交货港后出具。

当地适配:电压、气候与认证

学校多为政府或援助采购,规格由教育部或捐赠方写定,安装后还要审计。以下四个市场我们出货最多。

市场电网与规范气候认证
尼日利亚230V/50Hz;校舍 400V 三相,NEMSA 检验35–40℃,哈马丹沙尘,市电每天 4–10 小时SONCAP、NEMSA、UBEC 太阳能规范
加纳230V/50Hz;400V 三相,能源委员会批准30–34℃,高湿,年降雨 1800mmEC 注册;GES 校舍标准
南非230V/50Hz;400V 三相,SANS 10142-1 CoC−5 至 38℃,冰雹、沿海盐雾、限电SANS 10142-1;灯具 SANS 60598
菲律宾220V/60Hz;380V 三相,DepEd 校舍标准台风 250km/h,2000mm 降雨,33℃DOE 合规;DepEd 规格

校园安装要点

1

先测一周上课日

总配电箱记录五个上课日加一个周末。周末基载——安防灯和一台冰箱——常是工作日负载的 15%,正是它让电池在周一早上就见底。

2

机房与水泵分相

三相供电时,机房接 L1、水泵接 L2、教室接 L3。运行一周后实测调平;不平衡的校园末端教室电压降多 6–9%。

3

一开始就为晚自习设计

四间教室照明加吊扇到 21:00 是每天 3.5kWh,电池多 25%。后加意味着第二组电池和可能第二台逆变器,比一次做对贵 30–40%。

4

配电箱上锁、回路标注

钥匙由校长保管,每条回路用当地语言标注,墙上贴一张覆膜的复位流程。这一条能消掉大部分「太阳能坏了」的上门服务。

5

阵列防球防风

高出屋面 2.4m 以上或加 1.8m 围栏,用防拆螺栓。一个足球砸 2m² 组件就是碎玻璃,一场台风就是整个阵列报废。

6

验收做机房满负载测试

10 台电脑、打印机、全部吊扇和水泵同时启动,盯着直流母线。电压只要跌到逆变器截止点以下一瞬,学期第一个闷热周一就会跳闸。

常见问题

学校太阳能要投多少钱?

8 间教室 + 10 座机房 + 水泵 + 晚自习,约需 6.2kWp + 20.48kWh,宁波 EXW 约 9,300–11,600 美元;4 间教室 4,800–6,000 美元;12 间教室校园 17,400–21,500 美元。海运、安装与电脑本身另加 25–40%。

学校机房能用太阳能带吗?

能,而且是阵列最好的用法——机房白天运行。10 台电脑加打印机连续 1.3kW,启动两秒 3–4kW,所以机房要独立回路、逆变器至少 5kVA。机房按每天 4 小时算,电池不必承担夜间机房负载。

晚自习需要多少电池?

四间教室照明加吊扇到 21:00 约每天 3.5kWh,折合 4kWh 可用电量,相当于在白天电站上多加 5kWh 一档。设计阶段做约 1,400 美元;后加贵 30–40%,因为通常还要加一台逆变器。

雨季怎么办?

最湿月份发电量掉 25–40%,所以阵列按最差月份定容而不是年均。若雨季同时停电,电池 SOC 保持 30% 以上,机房接优先级回路,让教学继续、吊扇可切。

学校光伏谁来维护?

一位指定老师 + 一页检查表:每月洗组件、每季目视端子、每年专业保养。预算 150–250 美元/年,现场常备一个熔断器和一只空开。跳过这一步的学校,第三年通常只剩设计发电量的 60%,多数只是积灰。

把课表与教室清单发给我们

告诉我们教室数、机房座位、是否做晚自习、最近港口,我们两个工作日内回复分相负载表、阵列与电池定容及 EXW 报价。

交货港:
Durban · Lagos · Tema · Manila
报价口径:
EXW Ningbo / CIF

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