屋顶分布式光伏发电设计_张立斌
分布式光伏发电示范工程优化建议
３ ） 加强系统与各个设备以及各设备之间的联 系。
４ ） Ｊ Ｊ ￣ ｌ 强对 数据的挖 掘， 提 高系统 控制的智能性 。 ２ ． ２ ． 人机界面设想 利用软件 平台进行管 理 ， 避 免人 工管 理 的失误和延 迅 性， 从 而实现
前言 高效率的管 理， 分为四部分 ： 展示 管理； 运行 环境条件管理 ； 系统 运维及 随着 光 伏 电池 技 术的 不断 完 善和 成 本 的持 续 降低 ， 以及 国 内新 调度控制管 理； 数据采集 分析 管理。 人机交互界面 可满足下列要求 （ 不局限于此 ） ： 的 “ 金太 阳” 、“ 金屋顶 ”目 录 的出炉和 一系列光 伏政 策的 出台， 特 别是 《 国家电网公司关于印发分布式光伏发 电并网相关意见和规 定的通知》 １ ） 仿 照电气一 次系统图的控制系统人机 控制界面 ， 建 立分布 式光伏 和 国家 电网公司关于印发 分布式 光伏发电接入系统典型设 计的通知》 发 电系统的系统控制界面。 ２ ） 对外实现 系统运行状 态 、 设备运 行状态 、 组件发 电状 态 、 系统潮 两 项文件 的发 布， 从 更高 程 度上 加深 了 全社 会对 光伏 发 电产 业的认 知
本地 区建筑 多在屋 顶后期建设红色尖 屋顶， 以适应防水 的需求。 结 常时 的响应特 性等数据 ， 并能采用 曲线 图等方 式进行显示 ， 可进行后 台
合屋顶防水要求， 可以考虑多尖顶或者弧形屋顶设计方案， 甚至一些造 分析。
型奇特 的景观设 计。
７ ） 增加展板 、 视频介绍以及 触碰屏等 多种形式 进行展现。 通过这 些 不仅可以介 绍此 示范工程 从无到有 的建设 历程 ， 还可以介 绍工程 光伏 电池 的布置也可不局 限于屋顶 ， 在 建筑 屋顶 面积 有限 的情况 窗 口， 并 网过程 中的难 点及 解决办法 ， 供分布式光伏 发电建 设者借鉴。 下， 可以考虑 建筑 的迎光面 ， 设立玻璃 幕墙 ， 或设 立透 光的薄 膜 电池窗 建设、 户、 遮雨挡等设施 。 以 上设 计方案 中， 可通过 相关设计将接 线盒、 旁路二 ３ ． 适 应配 电 网智 能 化发 展 极管、 连接 线等隐 藏在幕墙 结构 中。 这样 既可防 阳光 直射和雨水侵蚀 ， 配电智能化有 助于提 高电网供 电可靠性、 系统运行效率以 及终端电 又不会影 响屋 内采光 ， 同时太 阳能 电池 也不会破坏 建筑美学 ， 破坏建筑 能质量 ； 有助于实现分布式 发电、 储 能与微 网的并 网与协调优化 运行， 物和 环境的整体 协调 性 ， 达 到与建筑物的完 美结合。 实现高效互动 的需 求侧管理 ； 有助 于结合先进 的现代管 理理念 ， 构建集 考虑 到建 筑物 本体 的局限性 ， 可充分 利用 场地 内的其 他区域 来设 成与优化的配 电 资产 运维与管理系统 。
50kWp屋顶分布式光伏并网发电系统的研究
50kWp屋顶分布式光伏并网发电系统的研究何志诚;吕建;杨洪兴【摘要】结合天津地区某小区屋顶分布式光伏发电系统,对其运行状态进行实时测试和分析.从发电效率、累计发电量、逆变器效率等指标评价实际工程的运行效果.针对分布式发电的特点,比较售楼处4个发电单元的运行情况,验证了发电单元朝向正南、倾角为当地纬度安装才有最佳的运行效果.并网逆变器能在阵列输出功率较小时达到较高的效率,且能量损失小.【期刊名称】《建筑热能通风空调》【年(卷),期】2014(033)005【总页数】4页(P71-73,104)【关键词】分布式光伏系统;发电效率;并网逆变器【作者】何志诚;吕建;杨洪兴【作者单位】天津城建大学能源与安全工程学院;天津城建大学能源与安全工程学院;香港理工大学屋宇设备工程系【正文语种】中文并网光伏发电技术作为发展可再生、绿色能源的主力军，已经经历了仅十几年的迅猛发展。
作为并网光伏发电系统的新生力量，分布式并网发电将在今后的很长一段时间内得到重视、广泛推广和应用。
《可再生能源发展“十二五”规划》中指出，“十二五”期间分布式光伏发电容量将超过1000万kW，而且支持分布式发电能并网[1]。
由此可见，不管是与公共建筑还是与民用住宅相结合的分布式光伏并网发电系统将是我国推行可再生能源的一种重要形式，目前相关技术和运用还不够成熟，还需进一步通过示范工程对其做总结和应用推广工作。
分布式并网发电通常是把光伏电池阵列与建筑围护结构结合起来的一种形式，一般安装在平屋顶和坡屋面。
屋顶分布式光伏系统不占用土地资源，特别适合于在建筑物密集、土地资源紧缺的城市中应用；产生的电力可以就近使用或并网，减少了电力传输及配电过程的能量损失；日照强时恰好是用电高峰，可以降低建筑物的用电峰值负荷，有效缓解电网负担；装机容量较小，对电网冲击小，电网消纳能力强[2]。
为了达到系统的最优化运行，在规划和设计阶段需要有针对性地预测和评估系统的发电能力和运行效果。
民用建筑屋顶分布式光伏发电系统设计要点
电力技术应用民用建筑屋顶分布式光伏发电系统设计要点张奇（常德市规划建筑设计院有限责任公司，湖南在国家发展改革委、国家能源局提出“二氧化碳排放力争于现碳中和”的背景下，着力构建清洁低碳、安全高效的能源体系，提升能源清洁利用水平和电力系统运行效率的要求日益迫切。
作为一种新型能源开发手段，分布式光伏发电系统越来越受到重视。
基于此，以分布式光伏发电系统为研究对象，讨论分布式光伏发电系统的优势及构成，分析民用建筑屋顶分布式光伏发电系统的设计要点，阐述相民用建筑屋顶；分布式光伏发电系统；电气设计Design Essentials of Distributed Photovoltaic Power Generation System on theRoof of Civil BuildingsZHANG Qi(Changde Planning and Architectural Design Institute Co., Ltd., ChangdeAbstract: At the National Development and Reform Commission. The Energy Administration proposed that池，电能直接输入电网内，省略了蓄电池储能过程及蓄电池能量释放过程，可依托可再生太阳能发出的电能，降低传统电能损耗。
此外，并网光伏发电系统不仅能够使用电网电能及光伏发电系统电能满足区域用典需求，降低负载停电的发生概率，还具有公用电网不难看出，并网光伏发电系统是我国太阳能发电的主要方向。
分布式光伏发电系统的运行原理是依托光伏组件半导体材料的“光电”效应，将太阳能辐射转化为直流电能，利用控制器将直流电用于用户日常用电，也可在并网逆变器影响下将直流电转化为交流电，用于本地交流电使用，剩余交流电可输入电网中，利用计量表计算出卖出电量。
在夜晚及光照条件计量表可计算出买入电量，结合买入电量及卖出电量可完成电费统计。
3 MW屋顶分布式光伏发电系统方案设计
ＺＨ ＡＮ Ｇ Ｓｈｉｘｉａｎｇ， ＳＨＥＮ Ｙｉｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｍ ｅｔｅｏｎｏｒｍ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ａｒｅａ ｂｅｆｏｒｅ
ｂｙ ｏｎｅ １０ｋＶ ｌｉｎｅ Ｔ．Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｌｉｇｈｍ ｉｎｇ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ ｍ ｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｅｎａｂｌｅ ｔｈ ｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｔＯ ｂｅ ｍ ｏｒｅ ｒｅｌｉａｂｌｅ ａｎｄ ｓａｆｅ．Ａ ｎｄ ｆｉｎａｌｌｙ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｅｒｓｅｃ— ｔｉｖｅ ｏｆ ｅｃｏｎｏｍ ｙ．Ｔｈｉｓ ｄｅｓｉｇｎ ｃａｎ ｒｅｃｏｖｅｒ ｔｈｅ ｃｏｓｔ ｂｅｆｏｒｅ ｔｈｅ ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ ｐｅｒｉｏｄ ａｎｄ ｉｓ ｆｅａｓｉｂｌｅ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ；ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗ ｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ；ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ
３ ＭＷ 屋 顶 分 布 式 光 伏 发 电 系 统 方 案 设 计
张世 翔 ，沈 英
（上海 电力学 院 经济 与管理学院 一上海 ２０００９０）
摘 要 ：利用 Ｍｅｔｅｏｎｏｒｍ 软件对我国北方地 区的相关 自然 因素进行模拟 考察 ，依 次选择 最基础 的光伏组 件 以 及并 网所需要 的逆变器 、汇流箱 、变压器等器件 ，以一回 １０ ｋＶ线路 Ｔ将 系统发 电接至 电力 系统 ．添加防雷 、监 控等装置 ，使 系统运行更加安全 、可靠．通过经 济性 研究 验证 ，该设计方 案可在预定期限内收回成本．
3MW屋顶分布式光伏发电项目光伏方阵设计方案
3MW屋顶分布式光伏发电项目光伏方阵设计方案为了满足屋顶分布式光伏发电项目的要求，需要进行光伏方阵的设计。
本文将详细介绍光伏方阵的设计方案，并进行仿真分析以验证其性能。
1.方阵布局设计：光伏方阵的布局设计是关键的一步，需要考虑到屋顶空间的大小、方向、倾角以及日照时间等因素。
首先，根据屋顶空间的大小，确定光伏方阵的数量和大小。
在保证光电转换效率的情况下，尽量利用屋顶的空间，最大限度地安装光伏板，以提高发电量。
其次，根据屋顶的方向和倾角，确定方阵的朝向和角度。
在北半球地区，南向朝向（朝向正南方）最适合光伏发电，倾角一般为纬度的15°~25°。
选取合适的朝向和角度有助于提高光伏发电系统的效率。
最后，根据日照时间确定方阵的间距。
通过合理的间距设置，可以避免光伏板之间的阴影遮挡，保证光的充分照射，提高发电效率。
2.光伏板选择：光伏板是光伏发电系统的核心组成部分，因此选择合适的光伏板非常重要。
首先，需要选择光伏板的类型。
目前市场上常见的光伏板类型有单晶硅、多晶硅和非晶硅等。
根据项目的需求和预算，选择适合的光伏板类型。
其次，需要考虑光伏板的功率和效率。
高功率和高效率的光伏板能够在相同面积的情况下提供更高的发电量，但价格相对较高。
根据项目的预期发电量和预算，选择合适的功率和效率。
最后，需要考虑光伏板的耐候性和可靠性。
由于光伏板需要长期暴露在户外恶劣的环境中，因此需要选择具有良好耐候性和可靠性的光伏板，以确保系统的长期运行稳定性。
3.电气参数设计：光伏方阵的电气参数设计涉及到光伏板的串并联、直流电缆的选择和交流逆变器的选型等。
串并联设计可以根据光伏板的电压和电流特性来确定。
根据需求确定适当的串并联方式，以提高系统的电压和功率。
直流电缆的选择应该考虑电气损耗和安全性。
根据方阵的总功率，选择足够粗的电缆，以降低电线电阻、减少功率损耗。
交流逆变器的选型需要根据方阵的总功率和交流电压来确定。
选择适合的逆变器可以提高系统的效率和可靠性。
山东招远齐山镇居民房顶8KW分布式发电设计方案
山东招远市齐山镇8kW分布式光伏发电项目设计方案设计单位：清大奥普（北京）科技有限公司日期：2016年12月目录第一章项目概述 (3)第二章项目可行性分析 (4)2.1气候概况 (4)2.1.1河北地区地理资源概况 (4)2.1.2太阳能资源分析 (4)第三章系统设计方案综述 (5)第四章3.1方案简介 (5)3.2设计依据 (5)3.3厂址建设条件 (5)3.3.1项目安装环境情况 (5)3.3.2荷载条件 (6)3.3.3光伏阵列布局 (6)3.4项目电气原理 (6)3.5平顶屋支架安装方案 (7)3.6系统设备选型 (8)3.6.1组件选型及性能参数 (8)3.6.2并网逆变器 (9)3.6.3交流配电柜 (10)3.6.4光伏专用电缆技术参数 (11)3.6.5监控系统 (12)3.7光伏方阵串联设计 (12)3.8并网接入方案 (13)第四章项目收益 (14)4.1投资规模 (15)4.2发电量计算 (15)4.3经济效益 (16)4.3.1补贴收益 (16)4.3.2投资回收期 (16)附表1：分布式发电并网流程表 (17)附表2：并网申请表 (18)第一章项目概述工程名称：居民屋顶8kW分布式光伏发电站工程选址：山东招远市齐山镇建设规模：8kW分布式光伏发电安装面积：80平方米并网电压：220/380V低压侧并网第二章项目可行性分析招远市1981-2005年的太阳辐照数据显示，年总辐射量为5263.2MJ/m2，直接辐射量为1462.0MJ/m2，年内变化趋势为单峰型，季节变化非常明显，以5、6、7月份最大，12月、1月份最小。
日照时数的年内变化与太阳辐射量变化略有不同，春季和秋季为高值期，夏季和冬季为低值期，这是由于7月份和8月份虽然天文可照时数为全年最大时段，但正值该地区为雨季，实际日照时数较小，但晴天时太阳辐射较高，全年此时段的太阳辐射较高；11月～2月为天文可照时数为全年最小时段，太阳辐射也较低。
屋顶分布式光伏发电设计
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｏ ｆ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｉ ｃ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｓ ａ ｎ ｅ ｘ ａ ｍｐ ｌ ｅ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｄｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｉ ｃ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ Ｒｏ ｏ ｆ
Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｌ ｉ — ｂ ｉ ｎ
（ Ｊ ｉ ｂ ｅ ｉ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｃ ｏ ． Ｌ ｔ ｄ ． Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ７ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
分布 式光 伏 发 电 是 指 利 用 用 户 附 近 有 限 空 问（ 屋顶、 建 筑体 、 院落） 建 设 的小 容 量 的光 伏 发 电系统 ， 分 为离 网式 光 伏 发 电系 统 和并 网式 光 伏 发 电系 统 。
ｊ ≥ 簿 弑 … 变 ， 摹 硝… ～啬 璺
式光 伏发 电成 为可 能 。
图 １ 离 网光 伏 发 电系 统
１ ． ２ 并 网 式 光 伏 发 电 系 统
并 网光伏 发 电系 统 由太 阳能 电池方 阵 、 直 流 配 电箱 、 逆变 器 、 交 流 配 电箱 ， 并 网 设 备构 成 。 如
图２ 。
１ 分 布 式 光 伏 发 电系 统 构 成
100KW屋顶光伏发电系统设计(光伏发电技术课程设计)
《100KW屋顶光伏发电系统设计》（光伏发电技术课程设计）目录第1章光伏发电系统概述 (3)1.1 光伏发电系统概述 (3)1.2 光伏发电系统特点 (3)1.3屋顶光伏发电系统分类 (4)第二章屋顶光伏系统部件选择方案 (5)2.1光伏阵列选型 (5)2.2 光伏接线箱（汇流箱）选配 (5)2.3逆变器选配 (5)2.4直流线路选配 (6)第三章屋顶分布式光伏系统安全设计 (7)3.1 BIPV安全设计 (7)3.1.1结构安全 (7)3.2.2 附加型屋顶结构设计 (7)3.2 屋顶光伏发电系统组件类型 (8)第四章100KW屋顶光伏系统设计与配置 (10)4.1 整体设计方案 (10)4.1.1 光伏阵列方案 (10)4.1.2光伏逆变器及并网方案 (10)4.1.3监控装置 (10)4.2设计计算及设备选型 (10)4.2.1并网逆变器设计 (10)4.2.2光伏阵列设计 (11)4.2.3 光伏阵列汇流箱 (12)4.2.4 交流配电柜 (13)4.3 系统接入电网设计 (14)4.4 系统监控装置 (14)4.5 系统防雷接地装置 (14)第1章光伏发电系统概述1.1 光伏发电系统概述光伏发电系统按大类可分为离网光伏发电系统和并网光伏发电系统两大类。
其中，离网光伏发电系统容量主要由负载用电情况决定；并网光伏电站容量主要由系统占地面积、纬度、跟踪方式等因素决定。
并网光伏发电系统，可分为用户侧并网和发电侧并网两类。
前者并网点一般在低压侧(380/220V)或中压侧(10kV、35kV)，以自发自用为主；通常是可逆流并网光伏系统，也有些系统要求设置逆功率保护（即不可逆流并网光伏系统）。
大型集中式并网光伏电站用户侧并网和发电侧并网两类都有，10MWp级及其以上功率的多为发电侧并网，采用“不可逆流”并网方式，电流是单向的，不是自发自用和“净电表计量”，只能给出上网电价。
通常接入35kV、110kV或220kV高压输出电能，其输出特性是跟随电网频率和电压变化的电流源，功率因数为1，不提供无功功率。
屋顶分布式光伏利用效率改善分析
屋顶分布式光伏利用效率改善分析范昕杰【摘要】屋顶是建筑分布式光伏利用的有利部位,然而屋顶面积有限.本文从间距、方位角、侧向排布等方面对屋顶分布式光伏进行了遮挡程度量化分析,结合调研、实测数据,并综合考虑遮挡的合理性,对我国上海至四川北纬30°纬度地区如何优化屋顶分布式光伏排布提高面积利用率提出了几点有用建议.【期刊名称】《建筑热能通风空调》【年(卷),期】2017(036)005【总页数】5页(P30-33,41)【关键词】分布式光伏;方位角;间距;遮挡【作者】范昕杰【作者单位】华东建筑设计研究院有限公司【正文语种】中文2016年两会前夕，国家能源局发布《关于建立可再生能源开发利用目标引导制度的指导意见》，提出2020年各发电企业非水电可再生能源发电量应达到全部发电量的9%以上。
同时，国内多个省份出台措施，规定一定条件下的某些建筑屋顶必须配套建设分布式光伏。
主要以年综合能耗及屋顶面积作为配套建设分布式光伏考核指标，比如北京要求年综合能耗超过5000 t标准煤或万元工业增加值能耗高于1 t标准煤以上的企业建筑屋顶必须配套建设分布式光伏，浙江省要求屋顶面积达3000 m2以上的工商业和公共建筑、厂房屋顶必须配套建设分布式光伏。
屋面成为分布式光伏利用的主要建筑部位。
光伏工程中一般依照《光伏发电站设计规范》GB50797-2012的相关要求进行合理的倾角、间距与方位角设计。
分布式光伏不同于一般光伏地面电站，地面电站往往建设于地广人稀之地，朝向、布置面积并成为受限制因素，而分布式光伏，特别是建立在屋顶的分布式光伏，由于建筑屋顶面积有限，自身建筑的朝向、面积的合理利用也成为布置的需要考虑的重要因素[1]。
从合理利用的角度出发，分布式光伏在屋顶的布置上还存在较多的优化空间。
适当减少间距，适当顺应建筑朝向，其相互遮挡程度与发电量的关系怎样，如何形成一个合理的建筑屋面光伏布置，本文在以下篇幅中将对分布式屋顶光伏的优化进行探索。
屋顶分布式光伏电站设计及施工方案
设计方案恒阳2017年 6 月1、项目概况一、项目选址本项目处于山东省聊城市，位于北纬35°47’～37°02' 和东经115°16'～116°32 ‘之间。
地处黄河冲击平原，地势西南高、东北低。
平均坡降约1/7500，海拔高度27。
5—49.0米.属于温带季风气候区，具有显著的季节变化和季风气候特征，属半干旱大陆性气候。
年干燥度为1。
7-1.9。
春季干旱多风，回暖迅速，光照充足，太阳辐射强；夏季高温多雨,雨热同季;秋季天高气爽，气温下降快，太阳辐射减弱。
年平均气温为13.1℃.全年≥0℃积温4884-5001℃，全年≥10℃积温4404—4524℃,热量差异较小，无霜期平均为193—201天。
年平均降水量578。
4毫米，最多年降水量为1004。
7毫米，最少年降水量为187.2毫米。
全年降水近70％集中在夏季，秋季雨量多于春季，春季干旱发生频繁,冬季降水最少，只占全年的3%左右。
光资源比较充足,年平均日照时数为2567小时，年太阳总辐射为120.1—127。
1千卡/cm^2，有效辐射为58.9—62.3千卡/cm^2。
属于太阳能资源三类可利用地区。
结合当地自然条件，根据公司要求的勘察单选定站址，并充分考虑了以下关键要素：1、有无遮光的障碍物（包括远期与近期的遮挡）2、大风、冬季的积雪、结冰、雷击等灾害本方案屋顶有效面积60m2,采用260Wp光伏组件24块组成,共计建设6。
44KWp屋顶分布式光伏发电系统。
系统采用1台6KW光伏逆变器将直流电变为220V 交流电，接入220V线路送入户业主原有室内进户配电箱，再经由220V线路与业主室内低压配电网进行连接，送入电网.房屋周围无高大建筑物，在设计时未对此进行阴影分析.2、配重结构设计根据最新的建筑结构荷载规范GB5009-2012中，对于屋顶活荷载的要求,方阵基础采用 C30混凝土现浇，预埋安装地角螺栓，前后排水泥基础中心间距0.5m。
农村建筑屋顶光伏发电系统的设计
农村建筑屋顶光伏发电系统的设计梁新田【摘要】介绍了农村建筑平面式屋顶5 kW光伏发电系统的设计过程,阐述了光伏组件、逆变器的选型及系统安装,并对经济效益进行了详细的对比分析,为分布式光伏发电系统设计提供了一种全新解决方案.【期刊名称】《现代建筑电气》【年(卷),期】2017(008)004【总页数】4页(P49-52)【关键词】农村建筑;光伏发电系统;光伏组件;经济效益【作者】梁新田【作者单位】北京科诺伟业光电科技有限公司,北京100089【正文语种】中文【中图分类】TU201.5光伏发电作为国家重点推广的清洁能源,在最近几年得到快速的发展,而光伏扶贫被国家列为精准扶贫十大工程之一,正在向全国农村地区推广运用。
国家太阳能规划十三五时期光伏扶贫工程总规模为15 GW,根据农村建筑屋顶面积,安装的系统容量以3 kW、5 kW、8 kW、10 kW较多,按平均每个家庭5 kW计算,将会出现300万个光伏屋顶项目。
本文结合保定某农村5 kW光伏屋顶并网发电系统,提出了一套详细的设计安装方案,并进行了经济效益分析。
光伏屋顶就是将太阳能组件安装在建筑屋顶上,通过逆变器将光伏组件发出的直流电逆变成交流电,并与国家电网相连,实现即发即用,余电上网,不仅能减少常规火电造成的能源消耗,而且大大降低了远距离输电造成的损耗。
在农村,最方便和最适合安装光伏系统的地方是建筑物的屋顶。
我国各地农村的屋顶条件情况不尽相同,因此各个项目都需要进行定制化的设计和施工。
保定某农村的住宅整体面向正南,东西方向长为18 m,南北方向深为7 m,有效利用面积约为80 m2,屋顶是平面结构。
由于每1 kW光伏系统的占地面积约为10 m2,故设计选择系统安装容量为5 kW。
1.1 逆变器的选型逆变器是光伏发电系统的核心,将光伏组件发出的直流电转换成交流电,并对交流输出电压、频率、相位、有功和无功、电能品质等进行控制,同时具有过压、短路、过载、过温等保护功能。
屋顶分布式光伏发电设计
屋顶分布式光伏发电设计
张立斌
【期刊名称】《华北电力技术》
【年(卷),期】2014(000)001
【摘要】以屋顶分布式光伏发电系统为例,介绍了分布式光伏发电系统的构成及其建设所需要的地理和气象务件,并提出了屋顶光伏发电系统的设计及并网方案.【总页数】4页(P13-15,19)
【作者】张立斌
【作者单位】冀北电力有限公司电力经济技术研究院,北京100070
【正文语种】中文
【中图分类】TM615
【相关文献】
1.浅谈永安市日发纺织有限公司
2.3MW屋顶分布式光伏发电项目设计实例的研究[J], 余雯羡
2.屋顶分布式光伏发电系统的安装设计及可行性研究 [J], 赵美云;徐长领
3.5MW分布式屋顶光伏发电系统与电气一次设计 [J], 林淦;俞先锋;史珍珍
4.基于校园屋顶的分布式光伏发电系统设计 [J], 吴奕奇;薛剑飞;王佳妮
5.屋顶分布式光伏发电设计与应用研究 [J], 罗水生
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如表 1 所示，转换效率最高的单晶硅光伏电 池，成本也是最高的，制作工艺复杂，生产过程耗 能最高。多晶硅光伏电池虽然转换效率低于单 晶硅，但制 作 相 对 简 便，生 产 过 程 中 耗 能 也 低 于 单晶硅，市场占有率最高； 多晶硅薄膜光伏电池 转换率较 前 两 种 要 低，但 成 本 低 廉，因 此 已 获 得 光伏市场的关注； 非晶硅薄膜光伏电池虽然转换 率最低，胜在弱光性能好，如能提高稳定性，必将 成为市场的新宠。
DOI:10.16308/ki.issn1003-9171.2014.01.008
No． 1 2014
华北电力技术 NOＲTH CHINA ELECTＲIC POWEＲ
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屋顶分布式光伏发电设计
张立斌
（ 冀北电力有限公司电力经济技术研究院，北京 100070）
摘 要： 以屋顶分布式光伏发电系统为例，介绍了分布式光伏发电系统的构成及其建设所需要的地理和气象 条件，并提出了屋顶光伏发电系统的设计及并网方案。 关键词： 光伏发电； 分布式； 并网； 设计方案 中图分类号： TM615 文献标识码： B 文章编号： 1003-9171（ 2014） 01-0013-03
D———散射辐射量；
α———正午太阳高度角；
β———光伏阵列倾角。
如数 据 不 全 时，也 可 依 据 GB 50797—2012
表 B（ 全国各大城市光伏阵列最佳请教参考值）
选取。
种类 单晶硅 多晶硅 多晶硅薄膜 非晶硅薄膜
转换效率 /% 15 12 10 6
表 1 光伏电池对比表
原材料 单晶硅 多晶硅 多晶硅 非晶硅
并网分布式光伏发电系统很好地解决了这 一矛盾，免除了储能装置的配置。因此并网分布 式光伏发电系统既避免了电量浪费，又有效去除 了充放电 的 能 量 消 耗、合 理 利 用 场 地 面 积，同 时 减少了设备数量，节约了系统投资。
因此，下面从适应性最广的屋顶并网分布式 光伏发电系统的设计进行描述，离网系统因其相 似性可以参照设计。 3． 1 光伏电池的选取
生产成本 高
较高 低
较低
优点 最广泛获取的电池原料，最成熟
制造简便，市场使用量最大 性价比高
低光适应性好
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3． 4 光伏电池组件阵列间距
最小间距值应保证冬至日 9 点至 15 点期间，
光伏阵列不出现遮挡，可依据下式计算：
原建筑屋顶已布置防雷带，且周围存在较近 的高层建 筑，因 此 不 单 独 设 置 防 直 击 雷 措 施，光 伏系统采用截面不小于 100 mm2 的镀锌扁钢与 原接地装置相连，接地电阻不大于 4 Ω。 4． 5 并网方案
小容量系统建议接入低电压等级，以降低系 统损耗。并网方案选用《分布式光伏发电接入系 统典型设计》XGF380-Z-2 方案，如图 3。
Байду номын сангаас
0 前言
伴随光伏电池技术的不断提高、成本的持续 降低，及国内新的“金太阳”、“金屋顶”目录的出 炉和一系 列 促 进 光 伏 发 展 政 策 的 出 台，特 别 是 《国家电网公司关于印发分布式光伏发电并网相 关意见和规定的通知》和《国家电网公司关于印 发分布式光伏发电接入系统典型设计的通知》两 项文件的发布，从更高程度上加深了全社会对光 伏发电产 业 的 认 知 度、认 同 感，使 个 人 加 入 分 布 式光伏发电成为可能。
（ 2） 逆变器应结合光伏电池串并联方案、直
流电压和功率输出选择，且需满足并网的要求。
（ 3） 线路电缆可依据所需送出的光伏容量、
并网电压等级选取。
（ 4） 设备如布置在户外，设备箱体的防护等级
宜高于 IP40，如位于沿海地区防护等级宜高于 IP65。
3． 6 并网设计
并网设计可参照国家电网公司发布的《分布
Design of Distributed Photovoltaic Power Generation on Ｒoof
Zhang Li-bin
（ Jibei Electric Power Co． Ltd． Power Economic Ｒesearch Institute，Beijing 100070，China）
Abstract： With the roof distributed photovoltaic power generation system as an example，this paper introduces the composition of distributed photovoltaic power generation system and the geographical and meteorological conditions for it's construction，and puts forward the design and grid connected scheme of rooftop photovoltaic power generation system． Key words： photovoltaic power generation； distributed； grid； design scheme
图 3 并网示意图
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相间短路为例，高压侧电流 IU = IV = 0． 5IW，IW = Ik （ 3） ，装置 Y 侧采用 Y － △变换时，根据公式（ 1） ～ （ 3） 得到校正后的电流最大值为 W 相短路电 流的 0． 866 倍，即 相 同 位 置 三 相 短 路 电 流 的 0. 866 倍，由于三相短路计算比较简单，因此校验 时可直接按低压侧三相短路计算，折算到高压侧 再乘以 0． 866 即可得到校正后的电流值，不用再 根据装置转换方法进行计算。
风荷载 0． 5 kN / m2 ，雪荷载 0． 25 kN / m2 ，地 震烈度 7 度。 4． 2 设备选择
（ 1） 165 Wp /23． 50． 5 V 多晶硅光伏电池组 件，尺寸为 1 320 × 990 × 35 mm；
（ 2） 支架采用镀锌钢支架；
（ 3） 防雷汇流箱选择 8 进线 1 出线形式，尺 寸为 630 × 450 × 180 mm，金属箱体；
图 1 离网光伏发电系统
1． 2 并网式光伏发电系统 并网光伏发电系统由太阳能电池方阵、直流
配电箱、逆变器、交流配电箱，并网设备构成。如 图 2。
图 2 并网光伏发电系统
2 设计收资
（ 1） 建设场地的经纬度、海拔、太阳辐射、风 速、地震烈度、温度。
（ 2） 雷暴日、建筑接地情况。 （ 3） 拟建设地点建筑物屋顶坡度、可用面积、
皇岛市北戴河区。场址为某厂房，周围多为高层建 筑，不存在遮挡。屋顶为平顶，尺寸 277． 5 × 30． 6 m， 满足光伏组件布置要求。
年日照小时数不小于 3 000 h； 年辐射总量约 5 850 ～ 6 680 J / m2 ，平均日辐射总量 17． 17 MJ / m2 。
多年极端最高温度 39． 2℃ ，多年极端最低温 度 － 20． 8℃ ，年平均气温 10． 5℃ ，年平均降水量 736． 3 mm。
D
=
Lcosβ
+
Lsinβ
0． 0．
707tanφ 707 － 0．
+ 0． 433 8 433 8tanφ
（
3）
式中 L———阵列倾斜面长度；
D———两排阵列之间距离；
φ———当地纬度；
β———光伏阵列倾角。
3． 5 其他设备材料的选取
（ 1） 汇流箱进线回路数可依据光伏电池阵列
规模选取，宜就地布置，以减少直流损耗。
（ 4） 选择 250 kW 并网逆变器，直流工作电压 范围为： 450 Vdc ～ 880 Vdc，最 佳 直 流 工 作 电 压 560 Vdc。 4． 3 光伏系统布置
光伏 电 池 阵 列 方 位 角 设 为 0°，倾 角 依 据 GB 50797—2012 表 B 设置为 33°
光伏 组 件 单 列 串 联 组 件 数 量 NS = 560 / （ 23． 50． 5） = 24 块，逆变器需要配置的光伏组件 串联数量 NP = 250 000 / （ 24 165） = 64 列。
式光伏发电接入系统典型设计》。
国家电网公司表示从 2012 年 11 月 1 日开
始，对适合的分布式光伏发电项目业主提供接入
系统方案制订、并网检测、调试等全过程服务，不
收取费用。因此，业主可以请地市经研所进行接
入系统方案的设计。
4 工程设想
4． 1 场址情况 假想场址位于东经 119°，北纬 39°的河北省秦
综合考虑，推荐选取多晶硅光伏电池或多晶 硅薄膜光伏电池。 3． 2 光伏电池支架的选取
光伏电池支架分为固定式和跟踪式（ 循迹系 统） 。阳光循迹系统又分为水平单轴循迹系统、
竖直单轴循迹系统、倾斜单轴循迹系统和双轴循
迹系统。
与固定式相比，循 迹 系 统 能 增 加 约 30% 的
输出，但会 增 加 0． 6 元 / W 左 右 的 成 本，同 时 也
光伏电池 L = 1 320 mm，每列高度设置为H = 1 020 mm，经计算最小间距为 D = 3 140． 87 mm， 取间距为 3 200 mm。
防雷汇流箱共需 8 台，均布置在光伏组件支 架上。
直流 配 电 箱、逆 变 器、交 流 配 电 箱 均 布 置 在 一个箱体 内，箱 体 布 置 在 箱 变 旁，箱 体 防 护 等 级 采用 IP65。 4． 4 防雷及接地