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光伏斜屋顶并网系统设计方案计算分析随着环境保护和可再生能源的重要性日益凸显，光伏斜屋顶并网系统作为一种优质的太阳能利用方式，受到越来越多的关注。
本文旨在通过计算分析的方式，设计一个高效可靠的光伏斜屋顶并网系统的方案。
一、光伏斜屋顶并网系统概述光伏斜屋顶并网系统是一种通过光伏电池板将太阳能转化为电能，并将电能并网输送到电力系统中的系统。
其基本组成包括光伏电池板、逆变器、并网控制系统等。
二、系统设计参数计算1. 光伏电池板数量计算光伏电池板的数量取决于可安装的屋顶面积和单个光伏电池板的功率。
假设可安装的屋顶面积为A平方米，每平方米光伏电池板的装机容量为Pw瓦，那么光伏电池板的数量N = A * Pw。
2. 逆变器容量计算逆变器的容量需要满足光伏电池板的总装机容量要求，并考虑逆变器的负载率，通常取为0.8。
逆变器的容量Iv = A * Pw / (0.8 * efficiency)，其中efficiency为逆变器的转换效率。
3. 并网控制系统选择并网控制系统是保证光伏斜屋顶并网系统正常工作的关键。
根据系统要求，可以选择具备过电压、过电流、过温等保护功能的并网控制器。
同时，应考虑系统的可靠性和安全性。
三、系统效益分析1. 发电量计算光伏斜屋顶并网系统的发电量与光照强度、光伏电池板的转换效率等因素相关。
假设单位面积光照强度为I，光伏电池板的转换效率为η，光伏电池板的装机容量为Pw，则单位面积的发电量Ep = I * η * Pw。
2. 节约电费光伏斜屋顶并网系统可以将发电量优先供给自家使用，多余的电力可以并网销售。
通过合理配置系统容量，可以显著减少家庭或企业的电费支出。
3. 环境效益采用光伏斜屋顶并网系统可以有效减少对传统能源的依赖，降低温室气体排放量，减轻环境污染，对保护环境、缓解气候变化具有积极意义。
四、安全检测和维护为确保光伏斜屋顶并网系统的安全性和稳定性，应定期进行安全检测和维护工作。
包括对光伏电池板的清洁和检查、逆变器和并网控制系统的故障监测和排除等。
从光伏发电系统案例分析光伏发电工程技术问题光伏发电系统是一种将“光伏效应”直接应用，也就是说将太阳光辐射直接转换成电能的新能源。
具有专业、科学、前沿性，接下来，我将结合光伏发电系统案例给大家分析光伏发电工程技术问题。
1、工程概况光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的“光伏效应”将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。
某国际商贸城三期太阳能发电系统采取并网发电的运行方式，预计建成后的总容量为1.295兆瓦，太阳电池方阵的总安装面积约为14，300平方米。
该系统每个屋顶安装区域对应独立的并网点(单一系统的故障不会对其他子系统造成影响，以提高整体的运行高效性和稳定性)，视为八个子系统。
其中位于建筑屋顶北端的两个子系统容量相同(即1、5区域)，其余六个子系统容量相同(即2、3、4、6、7、8区域)。
1、5子系统各安装185WP光伏组件800块，布置方式为东西向每排25块光伏组件，南北向共32排。
串并联方式为每排的25块串联成一条光伏支路，每16条光伏支路汇入一台直流汇线箱。
在外部环境具备发电要求的情况下，每个子系统光伏阵列经过两台直流汇线箱汇入交直流控制柜直流输入端，然后介入逆变器直流输入端。
直流电能经逆变器转化为与电网同步并满足电能质量标准要求的交流电后，经交直流配电柜的交流输出端并入电网，与电网并联运行，共同为建筑负载供电。
与1、5子系统不同的是，其余六个子系统则各安装同型光伏组件900块，南北向共36排，每12条光伏支路汇入一台直流汇线箱。
为保证供电的持续稳定，本项目中外部电网与太阳能发电系统并联运行，二者实时进行动态补充。
2、前期准备阶段2.1确立并网方案结合招标文件要求，确立并网方案。
某国际商贸城兆瓦级光伏发电系统在采用直接并网方案的同时，还需具有逆功率保护功能，即不允许多余电能馈入电网，太阳能系统产生的电能必须在指定范围内完全消耗。
2.2合理安装设计本工程选择具有极其丰富光伏系统设计经验的各专业设计师负责设计工作。
100kW光伏并网发电系统典型案例解100kW光伏并网发电系统典型案例解析1、项目地点分析本项目采用光伏并网发电系统设计方案,应用类别为村级光伏电站项目。
项目安装地为江西，江西位于位于中国的东南部,长江中下游南岸。
地处北纬24°29′-30°04′，东经113°34′—118°28′之间.项目所在地坐标为北纬25°8′，东经114°9′。
根据查询到的经纬度在NASA上查询当地的峰值日照时间如下：(以下数据来源于美国太空总署<NASA>数据库)从上表可以看出，项目建设地江西在国内属于二三类太阳能资源地区，年平均太阳能辐射量峰值平均每天为3.41kWh/m2,年平均太阳能总辐射量峰值为：3.41kWh/m2*365=1244.65 kWh/m2。
2、光伏组件2.1光伏组件的选择本项目选用晶硅太阳能电池板，单块功率为260Wp。
下面是一组多晶硅的性能参数，组件尺寸为1650＊990*35mm。
2。
2光伏组件安装角度根据项目所在地理位置坐标，项目所在地坐标为项目所在地坐标为北纬25°8′,东经114°9′，光伏组件安装最佳倾角为20°如下图所示：2.3组件阵列间距及项目安装面积采用260Wp的组件,组件尺寸为1650*990*35mm，共用400块太阳能电池板，总功率104kWp。
根据下表公式可以计算出组件的前后排阵列间距为2.4m，单块组件及其间距所占用面积为2。
39㎡。
104kWp光伏组件组成的光伏并网发电系统占地面积为2.39*400=956㎡,考虑到安装间隙、周围围墙等可能的占地面积，大约需要1000㎡.3、光伏支架本项目为水平地面安装，采用自重式支架安装方式。
自重式解决方案适用于平屋顶及地面系统。
利用水泥块压住支架底部的铝制托盘，起到固定系统的作用。
4、光伏逆变器选型本光伏发电工程是并网型光伏发电系统，逆变器采用组串式并网型光伏逆变器.综合考虑建设场地分布情况、技术成熟程度、发电稳定性、与光伏组件匹配以及市场价格，选择三晶电气型号为Suntrio Plus 33K的33kW三相并网逆变器，整个光伏系统采用3台逆变器。
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与建筑结合的典型并网光伏案例及技术分析北京科诺伟业科技有限公司朱伟钢 2009.8.29 December 2008 目录与建筑结合的应用科诺伟业典型案例分析其他案例与建筑结合的应用1、安装方式的选择安装方式不同朝向安装的太阳能电池的发电量-假定向南倾斜纬度角安装的太阳电池发电量为100%；-其他朝向全年发电量均有不同程度的减少。
2、不同太阳能电池对建筑效果的影响晶体硅太阳电池制作的玻璃幕墙（光线欠柔和）非晶体硅太阳电池制作的玻璃幕墙（光线柔和、投影和谐）3、BIPV设计需要注意的几个问题光伏组件的力学性能 ?建筑的美学要求 ?建筑结构与光伏组件电学性能的配合科诺伟业典型案例分析案例1.国家体育馆100kWp并网光伏示范电站(1)室外效果屋顶97.5kWp电站南立面5kWpBIPV室内效果案例1.国家体育馆100kWp并网光伏示范电站(2)━系统容量：100kW ━建成时间：2007年12月━接入电网电压等级：0.4kV ━逆变器方案：支路型逆变器━与建筑结合方式：BIPV安装于南立面的双玻组件安装于屋顶采光带的常规组件本示范电站是唯一与奥运主场馆结合建设并在奥运期间唯一允许正常运行的太阳能发电系统，也是我国第一个同大型体育场馆结合建设的太阳能发电系统，并且采用了两种结合同建筑方式，示范效果突出。
案例1.国家体育馆100kWp并网光伏示范电站(3)常规光伏组件设计理念：① 能够产生绿色电能为体育馆内部分用电设备提供电力；② 解决体育馆内日常采光(非比赛时)；③ 避免阳光直射；④ 体现“绿色奥运、科技奥运”的奥运理念。
双玻光伏组件常规光伏组件1100块，容量97.5kWp，结合屋面10条采光带进行安装；?双玻光伏组件24块，容量5kWp，结合南侧玻璃幕墙进行安装。
案例1.国家体育馆100kWp并网光伏示范电站(4)常规组件的安装① 经过科学计算，确定光伏阵列倾角18度，保证冬至日9：00－15：00无遮挡；② 设计阶段屋顶钢结构同光伏支架同时结合设计，预留安装光伏支架节点，使光伏组件同屋顶良好结合；③ 支架氟炭涂层处理，与屋顶整体颜色和谐统一，体现BIPV理念；④ 避雷板设计有效预防直击雷侵袭；案例1.国家体育馆100kWp并网光伏示范电站(5)常规组件安装效果跨采光带安装的常规光伏组件，利用国家体育馆的弧度，良好的与建筑屋面进行了结合，同时实现了建筑师提出的即为体育馆内部提供阳光自然照明又起到了遮挡直射光的设计要求。
宁波市某小区楼顶5kw并网光伏电站设计(光伏发电技术课程设计)目录引言 (3)第1章太阳能和并网光伏发电 (4)1.1 光伏发电的时代背景 (4)1.2并网光伏发电的优势与缺点 (5)1.2.1并网光伏发电的优势 (5)1.2.2并网光伏发电的缺点 (5)1.3并网光伏发电系统的概念和结构 (5)1.4分布式并网光伏发电系统 (6)第2章并网光伏发电系统设计 (7)2.1太阳能电池的选择 (7)2.2汇流箱的选择 (8)2.3控制器选择 (8)2.4逆变器选择 (9)第3章并网光伏发电并网系统各部件设计 (10)3.1太阳能电池组件优化 (10)3.1.1太阳能电池板的方位角与倾斜角的设计 (10)3.1.2光伏组件与光伏阵列 (10)3.2光伏并网逆变器控制策略 (12)3.2.1锁相环控制 (12)第4章项目的综合效益评价 (13)4.1社会效益分析 (13)4.2环境效益 (13)4.3经济效益 (13)引言2017年在领跑者项目、光伏扶贫和分布式项目带动下，国内光伏市场仍有较大发展空间，巴黎气候协议已经生效，也将推动光伏发展。
但考虑到中国经济下行压力较大，电力需求放缓，弃风、弃光高居不下，我国政府下调对光伏的补贴力度等因素，2017年新增装机规模相比2016年将有所减少，预计2017年我国光伏新增装机量为25GW左右。
目前，光伏产业已经完全实现了规模化发展，并且发展速度非常快，考虑到中国正在尝试以招标来制定补贴电价，竞价上网一定是未来必然的趋势，势必推动高效产品产业化，同时，领跑者计划的实施，有利于通过市场化竞争引导光伏技术进步和产业升级，从而倒逼光伏企业在保持产量的基础上，更加注重产品的质量提升。
倪华等人对光伏电站科学设计的关键问题做了研究：光伏电站的科学设计对降低电站初始投资和最大化提升收益至关重要。
文章通过对电站地理特征、光伏组件特性、光伏阵列特性、逆变器选型、电网指令法规等多个对象的认识研究，阐述了影响光伏电站发电量、安全性、可靠性和电网友好性等关键问题的本质，并且就相应问题给出了科学的设计方法和选型指南，提出“因地制宜、科学设计”的光伏电站设计理念，为科学合理设计光伏电站提供参考。
居民5KW⽡屋⾯分布式光伏并⽹⽅案.doc222-副本86.4KW平顶屋⾯光伏并⽹系统⽅案公司名称：佛⼭市欧亚玛电器实业有限公司地址：罗村新光源产业基地D4联系⼈：联系电话：⽬录⼀、公司简介 (3)⼆、太阳能并⽹系统简介 (4)1、并⽹系统的优点 (4)2、并⽹发电系统的原理及组成 (4)三、补贴政策 (6)四、⽅案概述 (7)五、系统设计 (8)1、设计总则 (8)2、电池组件及⽅阵⽀架的设计 (8)3、并⽹逆变器 (10)4、配电室设计 (11)5、并⽹发电系统的防雷 (12)六、系统建设及施⼯ (12)1、施⼯顺序 (12)2、施⼯准备 (12)3、项⽬进度表 (13)七、系统安装调试 (14)1、太阳电池组件安装和检验 (14)2、总体控制部分安装 (14)3、检查和调试 (14)⼋、⽀架图纸 (16)九、系统配置 (17)⼗、公司资质 (18)1、营业执照 (18)2、税务登记证 (18)3、组织机构代码 (19)⼀、公司简介佛⼭市欧亚玛电器实业有限公司是⼀家集⽣产销售于⼀体的绿⾊新能源科技公司，致⼒于太阳能、风能等新能源产品的开发利⽤。
公司创建于1998年，⽬前占地20,000多平⽅⽶，拥有独⽴的风⼒发电机⽣产⼚和风⼒发电控制系统的研发部门，太阳能电池板，并⽹逆变器，离⽹逆变器，蓄电池等⽣产⼚。
2007年开始致⼒于开发集成太阳能发电系统，产品销往俄罗斯、也门、巴基斯坦、中东沙特、印度等地区。
携着⼤量的国外市场经验，2016年，我司开始⼤⼒拓展国内光伏系统集成市场，提供专业的民⽤建筑、⼯商业建筑、公共建筑以及农业太阳能光伏发电系统解决⽅案。
作为专业的系统集成商，欧亚玛公司可以从⽴项咨询、⽅案设计、⼯程安装、并⽹⽀持到监测维护为您提供⼀站式服务。
我们让太阳能发电变得简单。
欧亚玛的⼯程师会与您⼀道设计⼀个符合您的发电需求、资⾦预算、房屋结构的系统⽅案，通过专业的场地分析、设备选择，为您的屋顶提供个性化的整体设计，提供专业的技术⽅案。
齐鲁工业大学5MW光伏屋顶并网电站的设计作者：徐剑来源：《科海故事博览·上旬刊》2019年第02期摘要齐鲁工业大学5MW光伏屋顶电站项目于2013年12月建成，是国内高校中迄今为止安装容量最大的光伏屋顶并网电站。
关键词光伏发电分布式电源光伏建筑一体化传统的化石能源日益减少，所有人的目光不约而同的转向了新能源，维持世界长远发展。
而在城市中，开发楼体建筑可利用屋顶建设光伏发电站，使之成为光伏建筑一体化，又成为光伏发电利用的新途径。
一、齐鲁工业大学5MW光伏屋顶并网电站的总体设计齐鲁工业大学校园内，共有53个单独楼体，在校园内47个楼体安装光伏组件，共计铺设19608块255Wp光伏组件，安装容量达5000040Wp，利用校区原有的楼体屋顶面积约56000m2，全年系统发电量为550万度，是国内高校中迄今为止安装容量最大的光伏屋顶并网电站。
齐鲁工业大学5MW光伏屋顶并网电站项目的光伏组件方阵采用固定倾角安装方案，电力接入方案采用用户侧接入，自发自用、余电上网的模式。
光伏电站所发电能主要供校区使用，多余电量输送至电网，电能计量采用双向计量方式，电力接入按照电网接入规范，电力运行遵守当地调度指令。
二、齐鲁工业大学5MW光伏屋顶并网电站的电气设计由于齐鲁工业大学校区面积大，楼体布局分散，不能使用集中式并网方式，而是采用分布式并网方式，根据校区楼体不同屋顶结构或安装不同区域的光伏阵列，将结构相似或距离相近的楼体屋顶安装的光伏阵列通过单台逆变器集中并网发电，从而实现多台逆变器分布式并网发电。
本系统采用10kV电压等级并网，光伏组件发电通过汇流、逆变、升压后，直接接入校区内10kV开关站内，并入长清大学城团轻线输电线路。
根据设计要求，光伏组件安装可分为五个大區域。
1号区域，使用630KW箱式逆变器两台。
经过1台箱式高效10KV双分裂升压变压器接入10KV输电线路，箱变逆变器室安置在校区2号配电室旁。
2号区域，使用500KW箱式逆变器两台。
屋顶光伏并网发电系统技术方案北京东润环能科技股份有限公司2016年05月目录一、概述 (1)1.1项目介绍 (1)1.2项目系统设备材料 (3)二、总体方案设计 (4)2.1光伏系统项目介绍 (4)2.2系统选型设计 (4)2.3并网系统原理框图 (5)2.4主要设备选型说明 (6)三、光伏系统发电评估 (10)四、系统安装及施工组织 (12)4.1 光伏阵列的布置和安装 (12)4.2 系统接线 (12)4.3土建 (12)4.4电气设计 (15)4.5 接入电力系统方案 (15)4.6电缆敷设及防火 (16)五. 光伏项目效益分析 (17)5.1项目环境效益 (17)5.2节能减排分析 (17)5.3经济性分析 (19)一、概述1.1项目介绍项目情况： 1MW屋顶光伏并网发电本项目单位为河南郑州某屋顶。
本项目太阳能电池组件安装在主楼屋顶上，不单独占用建筑区域的宝贵土地资源，是安装于建筑之上的屋顶并网光伏发电(BAPV：Building Attached Photovoltaic)系统。
光伏发电系统将太阳能资源通过太阳能电池组件转换成直流电能，再通过并网逆变器将符合电能质量的交流电给负载提供电能。
太阳能电池组件与建筑结合的光伏发电是近十几年发展起来的在城市中推广应用太阳能发电的一个主要方向。
技术成熟，成功运营项目较多。
城市建筑物屋顶能为光伏系统提供足够的面积，不需要另外占用宝贵的土地资源。
预选的屋顶位于郑州，郑州市属北温带大陆性季风气候，冷暖适中、四季分明，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季晴朗日照长，冬季寒冷少雪。
郑州市冬季最长，夏季次之，春季较短。
年平均气温在14~14.3℃之间。
郑州年平均降雨量640.9毫米，无霜期220天，全年日照时间约2400小时。
项目地地约处东经113.62°，北纬34.78°，郑州市太阳能辐射量年均总太阳能辐射量约为4798.6MJ／m2（水平条件下），年均日照时数为近1332.9h。
建德市某居民楼顶3kw并网光伏电站设计(光伏发电技术课程设计)目录引言 (3)第1章光伏发电系统的组成 (3)1.1 光伏发电原理 (3)1.2太阳能电池片 (4)1.3太阳能光伏组件 (4)1.4光伏阵列 (5)1.5分布式并网光伏发电系统分类 (5)第2章项目所在地理位置 (7)第3章当地气象数据及对电站系统效率的影响 (7)第4章光伏发电系统设计 (9)4.1光伏组件的选型 (9)4.2光伏并网逆变器选型 (10)4.3、站址的选择 (11)4.4光伏最佳方阵倾斜角与方位 (12)4.5光伏方阵串并联设计 (15)4.6 电气系统设计 (15)4.7 防雷接地设计 (16)4. 8光伏供电系统发电量统计 (18)第5章项目的综合效益评价 (21)5.1经济效益分析 (21)5.2技术效益分析 (23)5.3社会效益分析 (24)5.4环境效益分析 (24)引言与传统的水力发电和火力发电相比，太阳能发电不需要机械的转动和化石燃料的燃烧，而且没有任何的物质排放，其特点是没有噪声及环境的污染。
对太阳能资源的利用，没有地理上的限制，分布面积广泛，而且不会担心能源的枯竭[1]相比于其他新能源发电技术，例如风力发电和生物发电，太阳能发电需要的资源丰富，而且清洁环保，这是一种最理想的可再生能源发电技术。
屋顶分布式并网光伏发电是指利用太阳能电池板，将光能直接转换为电能的小型发电系统，此系统是容量规模较小、安装在住宅楼或附近的发电系统，它一般是接入低于35KV或电压等级更低的电网。
它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电、就近并网、就近转换、就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏发电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。
作为分布式发电的一种，光伏并网系统区别于离网光伏发电系统其工作特点是将光伏电池组件产生的直流电经并网逆变器及相关滤波设备的逆变、滤波等转换成符合电网要求的交流电，然后通过中低压配网直接进入大电网或公共电网。
屋顶光伏电站简介及案例屋顶光伏电站是一种将太阳能光转换为电能的设备，其安装在建筑物的屋顶上，可以为建筑物提供可再生能源。
它通常由太阳能光伏电池板、电池逆变器、电池控制器和电池储存系统等组成。
屋顶光伏电站具有高效能源利用、减少碳排放、可持续发展等优势，因此在各种建筑物中得到广泛应用。
屋顶光伏电站的优势主要体现在以下几个方面。
首先，它可以有效利用建筑物的屋顶空间，将光伏电池板安装在屋顶上，使太阳能得到充分利用。
其次，屋顶光伏电站可以减少对传统电网的依赖，通过自己发电来满足建筑物的用电需求，减少能源消耗。
再次，屋顶光伏电站是一种可再生能源系统，与传统能源相比，其碳排放量更低，对环境更友好。
此外，屋顶光伏电站还可以降低能源成本，由于太阳能是免费的，建筑物可以减少对传统电力的需求，从而降低用电成本。
以下是一些屋顶光伏电站的实际应用案例。
首先，德国联邦银行大楼是一座具有典型德国工业风格的建筑，该建筑将光伏电池板安装在屋顶上，以产生可再生能源。
这个光伏电站的装机容量为450千瓦，每年可发电约40万千瓦时，可满足大楼的电力需求，还可以卖给周围的居民。
其次，美国纽约的Citi Field体育场也采用了屋顶光伏电站。
这个电站的装机容量为413千瓦，安装了1320块太阳能光伏电池板。
该体育场的屋顶光伏电站每年可以发电约500,000千瓦时，足够满足体育场的用电需求，并可以向当地电网出售多余的电力。
此外，日本东京塔也采用了屋顶光伏电站。
这个光伏电站的装机容量为204千瓦，安装在东京塔的塔顶上。
该光伏电站每年可产生约20万千瓦时的电力，满足东京塔的照明和电力需求，减少对传统电力的依赖。
最后，澳大利亚悉尼的第一座城市农场采用了屋顶光伏电站。
这个农场的装机容量为70千瓦，安装了224块太阳能光伏电池板。
光伏电站的发电量足以满足农场大部分的电力需求，减少农场对传统电网的依赖。
综上所述，屋顶光伏电站作为一种可再生能源系统，在各类建筑物中得到广泛应用。
某居民楼顶3KW并网光伏电站设计(光伏发电技术课程设计)目录第一章绪论 (3)1.1论文研究背景 (3)1.2选题意义 (3)第二章系统总体设计方案 (4)2.1项目概况 (4)2.2地理位置及太阳能资源 (4)2.3示范目标 (5)2.4设计原则 (5)2.5光伏组件选型 (6)2.5.1太阳能电池种类 (6)2.5.2几种太阳能电池组件的性能比较 (9)2.5.3组件选用 (10)2.6光伏并网逆变器选型 (11)2.7光伏阵列运行方式选择 (12)2.7.1阵列倾斜角与安装方式 (12)2.7.2光伏阵列设计 (12)2.7.2.1太阳能电池方阵设计原则 (12)2.7.2.2光伏方阵串并联设计 (12)2.7.3防雷接地设计 (13)第3章节能降耗及经济效益分析 (15)3.1 系统发电效率分析 (15)3.2发电量计算 (16)3.3节能减排分析 (17)3.4经济效益分析 (17)第4章结论 (18)第一章绪论1.1研究背景目前各东部沿海地区主要是能源供应力依然不足，能源安全保障体系不够完备、能源利用效率与国际先进水平还有较大差距、能源价格形成机制有待于进一步完善、环保治理措施相对滞后等。
目前，国际能源形势总体上比较复杂，能源价格波动的局面仍将持续。
我国能源供应将面临着资源、环境、运输和安全生产等多重制约。
从资源的潜力和长远来看，光伏发电是最具有潜力的可再生能源的发电技术；从资源的合理开发利用来说，在居民楼屋顶修建太阳能电站进行发电具有得天独厚的优势，可以有效利用土地资源、合理的分配电力，实现可持续性发展。
2009年12月18日在丹麦首都哥本哈根气候大会达成的《哥本哈根协议》，虽未明确各国在何时实现那些减排指标。
但是我国在会议上的减排承诺和会议倡导的低碳经济，已经深入人心，将对我国的经济发展模式起到引导作用。
所谓的低碳经济指改变高碳排放的发展模式，实现绿色的低能耗、低污染、低排放的可持续健康发展。
光伏屋顶项目发电系统设计与分析【摘要】为了提高自然资源的利用率，促进能源节约型社会的实现，本文对光伏屋顶项目发电系统设计进行了研究，希望通过本文的设计与分析能够使该项目与技术得到推广。
【关键词】光伏屋顶太阳能发电系统光伏建筑一体化发电技术是将太阳能光伏发电与建筑结合在一起。
城市太阳能光伏发电中光伏建筑一体化发电占整个太阳能发电的比例较大一、光伏屋顶项目发电系统简介1、系统工作原理光伏并网功率调节器由 6 台德国SMA 公司生产的SMC10000TL 组成，每台输出额定交流电压220V-240V，6 台分成 3 组，组成三相交流电；使用 3 台蓄电池型逆变器SI5048 为蓄电池组充电，充电时从电网取电，当电网停电时输出额定交流电压230V 的交流电，3 台SI5048 组成三相交流电；当电网白天停电时，靠近电网一侧的 3 台SMC10000TL 停止工作输出，3 台蓄电池型逆变器SI5048 立即为电网送电，靠近负载一侧的 3 台SMC10000TL 检测到电网有电，也同时为负载供电；在光伏电站日光很弱或夜间不能发电时，当电网停电，则只有3 台SI5048 为负载供电。
本方案特点：设备采用世界著名的SMA 公司的最成熟的功率调节器；系统采用模块化设计；功率调节器与蓄电池型逆变器与电网连接并联运行，可更充分发挥系统的作用；系统效率高，电能品质好。
图1 光伏并网发电系统原理图2、光伏并网发电系统与独立的光伏发电系统相比，并网发电系统有很多好处，首先不必考虑负载供电的稳定性和供电质量问题；其次，光伏电池可以始终运行在最大功率点处，由电网来接收太阳能所发出的全部电能，减少了功率损失。
二、太阳能光伏发电系统的构成1、太阳能电池方阵及架台太阳能电池方阵是由太阳能电池组件按照16 块串联后形成 1 组，根据容量要求每5 组并联组成一整体组，由架台支撑分别分布在 3 个楼的楼顶（每个楼顶面积均约500m2），组件数量：240（块），方阵总功率：50.4kWp。
并网型屋顶分布式光伏发电设计分析摘要：伴随太阳能技术的持续发展与成熟,诞生了许多新应用系统,而并网型屋顶分布式光伏发电系统便为其一,通过对此系统的应用,能够实现光能向电能的高效转换,因而不仅能补充电力需求,而且还具有节能、清洁等优点.本文首先对并网型屋顶分布式光伏发电系统进行简要概述,就其设计思路、原则进行了简单描述,结合典型实际屋顶情况,对整个系统的具体设计过程进行了详细探讨,望能为此领域设计研究提供一些参考.关键词：分布式光伏发电;屋顶;并网型;设计当前,随着人类对地球上各种资料的持续性开发、索取,致使能源危机不断加剧,与之相伴的环境污染问题也正在变得越发严重,而光伏能源乃是一种新型且取之不尽的清洁能源类型,已经成为世界多国争相研究的重、热点.通过对光伏能源的长期性研究,光伏发电技术正在变得越发完善,且逐渐趋向成熟.现阶段,国内外每年都在新增许多大型的光伏电站,可以用“雨后春笋”来对此进行形容;在此背景下,为了能够对土地空间进行更加有效的利用,并实现能量传输损耗情况的大幅减少,分布式光伏发电已经成为整个发电领域的重心所在,比如借助建筑屋顶的可用面积,来进行光伏发电系统的安装,除了能够将自家供电问题较好的解决掉,而且还能够将多余的电长期性、不断的提供给公用电网.本文结合当前实况,就并网型屋顶分布式光伏发电系统的具体设计思路探讨如下.1.并网型屋顶分布式光伏发电系统1.1分布式光伏发电系统构成在整个系统当中,主要由如下部分组成：（1）逆变器.对于此装置而言,其有转化作用,在整个系统当中,主要负责将直流电转换为交流电.逆变器的功率一般为50KW~110KW,总容量为400KW~6MW.（2）并网柜.此装置能够对电动机转速进行调节,以此对设备的工作频率进行调节,促进能源损耗的减少,使设备平稳启动,减少设备直接启动时电流过大而对电机造成损害等.（3）光伏方阵串联与并联设计.在整个光伏系统中,所有光伏组件均有与之处于对应状态的功率与电压,因此,需要将串联或并联方式进行准确设计,保障光伏发电的整体稳定性.（4）光伏组件.因单片太阳电池有着较低的输出电压,外加没有封装的电池受环境影响,电极易出现脱落情况,所以须把一定数量的单片电池以串、并联方式联合在一起,建立成太阳电池组件,预防电池电极和互连线遭受腐蚀.除上述部分外,分布式光伏发电系统还由光伏支架、光伏电缆、交流电缆等部分构成,如果是高压并网项目,那么还包含有升压变压器、SVG无功补偿、运动通信系统及光功率预测系统等.1.2并网型屋顶分布式光伏发电系统一般来讲,并网型屋顶分布式光伏发电实际就是借助诸如住宅屋顶、商业楼屋顶、农村土木结构屋顶等楼顶,将其作为基础支撑,建设小型化并且可以秉持就近原则为用户供电的一种光伏发电系统.需要强调的是,其乃是整个光伏发电中的一种较新型的应用方式,具有多种优点,如环保、形式简单、经济及没有噪声、污染,此外,还不需要消耗化石燃料、没有机械转动、系统假设比较简便;还需强调的是,此技术所用的屋顶组件,还具有遮阳作用,对用电质量不会造成影响,且还能够较好的将光伏发电远距离传输过程中所存在的电能损耗问题较好的解决掉.针对并网型屋顶分布式光伏发电系统来讲,其主要由智能控制模块、组件支架、电池组件及逆变器等构成,其有着较简单的发电原理,将屋顶作为基础来进行组件装设,系统所配套的光伏组件方阵于光照作用下,通过光生伏特效应,把光辐射源源不断的向电能进行转变,从中产生直流电,然后借助光伏专用线,把它向逆变器进行输送,且把直流电相交流电进行转化,且并入到配电网中.2.系统设计的基本思路以及原则分析2.1设计思路对于并网型屋顶分布式光伏发电而言,在对其进行设计时,具体思路为：（1）对建筑屋顶进行详细、全面勘察,从中对合理、恰当的组件安装位置进行选择（需要将屋顶结构、阴影遮挡、组件安装方式等考虑在内）,对可利用的屋顶面积进行测量.（2）对建筑屋顶的准确地理坐标进行测量,并且还需要对当地光资源以及组件的最佳安装倾角进行深入分析,从中将组件安装的准确间距计算出来;（3）基于屋顶可利用面积,进行组件布置方面的设计,然后对屋顶能够铺设的光伏组件总容量进行测算;（4）结合各种因素（比如经济效益、业主资金情况以及建筑自用电负荷功率等）,对屋顶的铺设容量进行最终明确（≤屋顶有效面积能够铺设的最大光伏组件容量）.（5）逆变器的具体选型,以及光伏方阵的串或者并联设计;（6）设计电气主接线.2.2设计原则（1）并始终秉持节约性、经济性、合理性、规范性与安全性;（2）需对当地的地震烈度、地理位置、气候、屋面坡度等因素有一全面且深入的了解;（3）需要将怎样促进发电效率的提高、切实保障人身安全以及提供良好的内外部环境等考虑在内.3.系统设计的相关要求及既往经验3.1设计要求在设计并网式屋顶分布式光伏发电时,通常需要满足如下要求：（1）在对建筑屋顶进行实际选定时,需要选那些承载组件能力较好的屋顶;（2）针对阴影遮挡、组件倾角、光资源以及组件间距等内容,需要进行详细且严格的分析计算,不可随意确定或设定;（3）对当地气候进行分析计算,将支架以及安装所具有的可靠性、安全性考虑在内;（4）在对电气设备、线缆进行选型、配置时,需要做到合理、安全;（5）应确保光伏发电系统整体运行的持久性、合理性与安全性.3.2设计经验（1）一般来讲,在承载满足要求的前题下;对于水泥屋顶而言,大多需要考虑最佳倾角安装;而针对坡面屋顶、彩钢瓦屋顶来讲,通常需要考虑沿着向阳屋顶面进行铺设;（2）针对光资源来讲,需进行多软件、多数据库的计算与分析,并且还需要与项目周围的实际光伏电站运行数据相结合,进行综合考虑与研究;（3）需要指出的是,虽然屋顶存在阴影遮挡情况,但并不证明其便不可被利用,需要对遮挡的原因、时间段等进行深入分析,将有着相同遮挡规律的组件连接到组串逆变器当中的一组MPPT当中,实现短板效能的最大程度减少.（4）对于总容量的确定还需要考虑用户的负荷特性及自用比例,在经济合理的情况下确定.4.实例设计4.1场址概述以某商业楼顶为例,进行并网型屋顶分布式光伏发电的总体设计.（1）进行现场勘查及收资.对现场工况进行详细勘查,高楼的高度为23m,面积约为7000平米,楼顶比较的平坦、空旷,并且周围没有其它高层建筑,即没有遮挡,有着不错的采光,基于光资源层面初步判定其适合进行分布式光伏项目建设;借助仪器进行现场打点,将卫星坐标予以明确,即东经Y度,北纬X度;对此楼顶能够铺设的光伏容量进行初步计算约500kW;因此,依据500kW容量对楼体电气的实际接入情况进行初步勘察,得知有着较好的接入情况,选用0.4kV低压直接与用户电力系统受电母线相连接;对大楼的建筑结构、电气图纸、电缆通道情况进行收集,为后续分析提供便利.（2）根据打点的卫星坐标值,在卫星图上将此楼顶找出.4.2光伏电池组件太阳能电池根据所用材料的不同,太阳能电池还可分为：晶硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池等.目前常见的晶体硅太阳能电池有单晶、多晶、Perc高效单晶组件、半片组件、双玻组件（常与多晶、单晶、PERC、半片结合）;通过开展广泛的市场调查,国内一些主流厂家所生产的单晶硅光伏组件在屋顶分布式光伏发电系统中的应用,在具体规格上,大多在450~540Wp这一区间内.将各种因素综合考虑在内,比如市场占有率、技术成熟度、组件效率、采购订货时的可选择性以及施工便捷性等,本工程在选定535Wp 单晶硅组件.4.3组件的最佳倾斜角、间距（1）最佳倾角.根据项目所在地的经纬度,借助卫星气象数据资料,然后利用PVsyst等软件进行计算,得出如果组件依据推荐的25°倾角来进行铺设,此时,年辐照量是1453.5kWh/m2/a.因此,该场地有着十分丰富的太阳能资源,可以为项目点光伏发电提供持久且充足的光照资源,从中能够获得较好的经济、环境与社会效益.（2）组件间距对发电量的多少起决定作用,在实际安装时,若间距不合理,前一组的组件对后一组组件进行遮挡,那后一排发电量将严重受到影响，此外,还需要对太阳能电池方阵与建筑物之间的距离也计算出来.通常明确的基本原则为：冬至当天早上9点到下午的3点之间,太阳能电池方阵不可被遮挡.光伏方阵间距或者是方阵底边与可能遮挡物之间的垂直距离需>D,公式为cosβ×H/tan[arcsin （sinφsinδ+cosφcosδcosω） ]=D,在此公式当中,D所代表的是阵列与遮挡物之间的间距;H所代表的是可能被遮挡组件底边与遮挡物之间的高度差;δ所表示的是赤纬角;φ表示的是当地纬度,ω代表的是时角;β代表的是太阳方位角.因此,根据组件铺设最佳倾角（推荐25°）与组件尺寸（2256*1133*35）,借助CAD软件进行制图,且借助上述公式进行计算,得出光伏方阵间距最佳值为2.192m.4.4布置设计楼顶太阳能组件在将诸如楼顶其他建筑物阴影遮挡、组件间阴影遮挡、组件规格、组件合理间距以及组件铺设倾角等问题充分考虑在内后,采用CAD软件进行设计,且通过进行详细统计,得出需要铺设936块单晶硅太阳能组件（535Wp）,配置110KW逆变器4台,共计52个组串,每个组串18块组件;4.5电气接线设计依据电气接入情况、组件串并联设计、光伏组件选型以及所选场址条件等情况,核心设备选择110kW组串逆变器以及535Wp组件,总光伏容量是500.76kW,光伏设备安装在大楼楼顶,并网柜设备安装在用户配电室.此外,依据并网技术的基本原则,本设计选择用户侧400V低压并网,并网接入点数为1个.通过进行详细的电气计算,且利用CAD 软件进行制图,将电气主接线和逆变器以及组件接线予以完成.5.结语综上,伴随全球能源紧张以及环境污染问题的日益加重,光伏能源作为一种清洁能源,越发成为世界各国争相开发的重点.通过持续研发,光伏技术已趋向成熟,且强有力推动着光伏能源的快速发展.当前,屋顶分布式光伏发电已经成为我国的重要发展方向,其具有就近并网及就近发电等优点,因而能够省去许多环节,提高运作效率,减少投入,具有广阔的未来前景.参考文献：[1]薛峰, 陈金波. 分布式屋顶光伏发电及并网系统研究[J]. 科学与信息化, 2019(14):116-116.[2]房丽硕, 吕建, 霍雨霞. 屋顶分布式光伏并网发电系统的运行特性研究[J]. 天津城建大学学报, 2019(4):284-289.[3]徐晨璐, 熊泽豪, 周游. 大型分布式光伏并网发电系统的设计[J]. 产业与科技论坛, 2019, 18(10):76-77.。
基于10KW用户侧并网平屋顶光伏电站设计及施工方案
一、任务
（一）工作任务
某企业承接了10KW用户侧并网平屋顶（屋顶自东向西、坐北朝南，东西向20m、南北向10m）光伏电站施工订单，客户要求该企业为其提供详细的设计与施工方案。
请你用晶澳156*156单晶硅电池片完成方案设计任务。
晶澳156*156单晶硅电池片的性能参数如下表。
（二）工作要求
1. 根据156*156单晶硅电池片的性能参数设计10KW系统方案，要求发电量最大；
2.制定详细的电站施工方案，确定施工的详细流程，设计详细的施工日程表，规划项目建设的土建施工流程，包含地面平整、围护建设、电站平衡基础施工、其他基础施工方案；
3.规划项目建设的机电安装流程，包含系统支架安装、电池组件固定、汇流箱配电柜及逆变器的安装、电缆排布及接线方案；
4.系统调试方案，包含组件调试、光伏方阵调试、直流侧调试及整个光伏系统调试方案
5.项目研究方案。
（三）实施条件
120分钟
（五）评价标准。
10MWp用户侧并网光伏发电示范电站可行性研究报告光伏发电一直是绿色能源领域备受关注的项目之一。
在大力推进能源转型、减少碳排放的背景下，光伏发电作为清洁能源的代表之一，被越来越多的人所重视与关注。
近年来，随着我国光伏发电技术的不断成熟与发展，越来越多的企业与机构开始探索光伏发电项目的可行性。
其中，用户侧并网光伏发电示范电站更是备受瞩目，其可将光伏发电设施直接与用电单位连接，实现用户自发自用、多余上网的利益最大化。
一、技术前提10MWp用户侧并网光伏发电示范电站作为一项大型光伏发电项目，其技术前提十分重要。
首先需要对选址进行仔细论证，确保阳光照射充足，土地资源充足，电网容量满足要求。
其次，光伏组件、逆变器、支架等设备的选型要符合项目需求，保证发电效率与可靠性。
最后，还需要充分考虑工程施工方案、运维管理等细节方面，确保项目顺利进行。
二、经济效益分析用户侧并网光伏发电示范电站作为一个商业项目，其经济效益十分重要。
根据市场需求、光伏发电政策、电价政策等多方面因素进行综合分析，可以得出明确的投资回报预期。
同时，还需要考虑到项目的可持续性，如财务模型、资金来源等方面。
只有在经济效益良好的前提下，项目才能持续发展并实现可持续盈利。
三、政策法规分析作为一个光伏发电项目，用户侧并网光伏发电示范电站还需要充分考虑政策法规的影响。
需要了解国家、地方的能源政策、光伏发电政策、电价政策等方面的规定，确保项目的合法合规。
同时，还需要了解相关部门的审批流程、备案程序等，确保项目的顺利进行。
四、市场竞争分析随着光伏发电技术的日益成熟，市场竞争也越发激烈。
用户侧并网光伏发电示范电站需要充分了解市场竞争对手的情况，分析其发展战略、运营模式等，为项目的成功运作提供参考。
同时，还需要根据市场需求、用户偏好等因素进行定位，从而制定出有竞争力的运营策略。
综上所述，10MWp用户侧并网光伏发电示范电站可行性研究报告对光伏发电项目的成功至关重要。
用户侧并网屋顶光伏电站设计及工程案例分析
随着太阳能的利用越来越广泛，太阳能技术的日渐提高，原本以为离寻常人家很遥远的太阳能光伏也慢慢被熟知、渐入百姓家。
政府各项支持政策的发布，更令分布式光伏发电成为“香饽饽”，租借建筑屋顶进行太阳能发电的业务更是受到企业和地方政府的热切关注。
一时之间，甚至出现了“屋顶难求”的境地。
业内人士预测，分布式光伏规模化有望进入放量阶段。
怎么样在自家屋顶建一个侧并网光伏电站呢?如何完美并网呢?
今天，小编跟大家一起学习一下用户侧并网屋顶光伏电站。
什么是用户侧并网发电
并网发电意思就是发电时并入供电电网运行，因为在大部分地区如今供电和发电是分家的，电站需要服从供电调度，让你发电送入电网你才能发。
不然你发电人家变电站断开开关，你的电就只能送在你的电站和变电站的线路上。
用户侧并网发电指的是户用型并网发电光伏系统。
这套系统首先可以满足你自己所用的电量。
如果有多的电，你还可以像电厂一样向电网公司发电，收取并网发电收益。
这是现在光伏发展的主流趋势，但是目前国内的电网政策相对落后，补贴也不到位，发展的不理想。
侧并网是由低压向高压输电，并网发电就是发出的电直接连接到电力主干线上。
发电厂都存在并网发电的问题，如果不并网，即离网，会造成发电效率低，且发电质量下降，比如自己家发电自己用，一旦自己用的少了，就只能少发电，用的多了，发出的电又不够，电能质量不稳定。
而并网后，就不存在这样的问题了，多发出的可以上电网给电网上的其他用户，发的少了可以利用电网的电做补充，电能质量也较稳定。
经济和社会效益分析
经济效益
一个10MWp的光伏电站，按系统效率80%，年利用小时数1100小时(江苏地区平均值)计算，一年可发电10000000*1100/1000=1100万度电，按1度电可比原购电价格便宜0.15元，可节省购电用户运营成本近165万元。
10MWp电站总投资约1.2亿左右，根据新能源产业政策，项目建成后税收是三免三减半(每个地区的政策要了解清楚)，第四年后建成后每年可缴税约300～400万。
社会效益
每年可节省标准煤约2800t，减排烟尘约700t，减排灰渣约1000t，
减排二氧化碳约5960t，减排二氧化硫约56.84t。
屋顶光伏电站案例
盐城阜宁3MWp屋顶光伏发电项目
(中国2009年度最大已并网屋顶光伏电站)
1)项目地址：盐城阜宁3MWp屋顶光伏电站位于阜宁经济开发区荣威塑胶厂。
2)项目规模：3MW(规划9.18MWp)。
3)占地面积：5万平米。
4)组件类型：晶硅电池。
5)组件品牌：常州天合，江苏林洋。
6)逆变器规格：500KW。
7)逆变器品牌：Satcon(美国赛康)。
8)支架类型：固定倾角(30度)支架。
9)支架品牌：中环光伏。
10)接入系统：电站所发电量升压至10kV 直接并入地区电力网。
11)进场施工时间：2009年10月10日。
12)并网时间：2009年12月31日正式并网发电。
13)系统组成：盐城阜宁3MWp屋顶并网光伏电站采用分块发电，集中并网方案，采用晶硅电池组件。
该工程由光伏发电系统、电气系统、接入系统组成，分9个厂房，6个子系统，。
每个子系统分别由太阳电池组件、支架、直流防雷汇流箱、并网逆变器、升压变压器等组成。
本项目建设规模为3MW，全部采用固定倾角安装，共安装220W晶硅太阳能电池13664块。
盐城阜宁3MWp屋顶光伏发电项目运行寿命25年，总体效率为80%，预计电站在25 年运营期内年平均上网电量为337万kW˙h，总上网电量为8425 万kW˙h，与火电厂相比每年可为电网节约标煤约1028吨，在25年使用期内共节省标煤2.57万吨。
项目同时发挥重要的环境效益，每年减轻排放温室效应气体CO2约2743吨;每年减少排放大气污染气体SOx 约21吨，NOx约7吨。
项目过程建设图：
屋顶光伏项目建设过程图。
