踏勘、選址、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型——從設(shè)計(jì)角度看屋頂分布式光伏項(xiàng)目該如何做

:1屋頂分布式電站踏勘要素

很多業(yè)主投資屋頂光伏電站時(shí)，會(huì)非常關(guān)注項(xiàng)目的可行性、裝機(jī)容量、投資收益、合作模式的等問題，而分布式屋頂勘察屬于前期工作，專業(yè)的踏勘記錄是對(duì)電站進(jìn)行評(píng)估的重要因素。通過實(shí)地勘察，搜集屋頂相關(guān)資料，為后續(xù)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化和投資收益精確分析做準(zhǔn)備。

光伏電站現(xiàn)場(chǎng)踏勘一般采用GPS定位，拍現(xiàn)場(chǎng)照片，測(cè)量屋頂突出物的方式取得前期初步成果。前期對(duì)屋頂電站踏勘總結(jié)起來主要包括以下幾個(gè)要素：

（1）廠房建設(shè)年限；

（2）屋面狀況；

（3）屋面板類型；

（4）彩鋼板銹蝕情況；

（5）電網(wǎng)接入距離；

（6）原廠房設(shè)計(jì)資料、用電負(fù)荷等。

根據(jù)所得到的匯總信息形成以下一個(gè)表格，對(duì)踏勘的屋面進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2屋頂分布式電站選址建議

屋頂分布式的選址建議可以歸納為一下幾點(diǎn)：

（1）防火等級(jí)為甲、乙類的廠房嚴(yán)禁建設(shè)光伏電站，丙類廠房和倉(cāng)庫(kù)可根據(jù)下部廠房的使用功能并且結(jié)合生產(chǎn)工藝綜合確定，丁、戊類廠房可作為電站的建設(shè)地點(diǎn)。

（2）臨建廠房禁止建設(shè)光伏電站。根據(jù)規(guī)范要求建筑的設(shè)計(jì)使用年限：①臨時(shí)性結(jié)構(gòu)5年；②易于替換結(jié)構(gòu)構(gòu)件25年；③普通房屋和構(gòu)筑物50年；④紀(jì)念性和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)100年。光伏電站設(shè)計(jì)使用壽命為25年，臨建結(jié)構(gòu)無法滿足電站設(shè)計(jì)的使用耐久性的要求。

（3）廠房的使用壽命已經(jīng)大于10年，并且屋頂彩鋼板銹蝕嚴(yán)重或者防水層破漏水較為嚴(yán)重，需慎重選擇。

（4）選擇廠房的結(jié)構(gòu)承載能力需滿足光伏電站建設(shè)承載力要求。在既有建筑物上面增設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，必須進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)和電氣的復(fù)核，并應(yīng)滿足建筑物結(jié)構(gòu)及電氣的安全要求。

（5）除滿足上述四條要求外，屋面彩鋼板形式為角馳型或者直立鎖邊型彩鋼板、混凝土屋面防水良好、屋面突出物及遮擋物較少的屋頂適宜建設(shè)光伏電站。

3屋頂分布式電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）鋼筋混凝土屋面

對(duì)于鋼筋混凝土屋面，光伏組件可沿屋面坡度平行鋪設(shè)，也可設(shè)計(jì)成一定傾角的方式布置。支架設(shè)計(jì)方案根據(jù)廠房的結(jié)構(gòu)形式和屋面的防水形式各有不同。光伏電站與鋼筋混凝土屋面結(jié)構(gòu)的連接方式主要有混凝土配重、植筋連接、結(jié)構(gòu)膠連接三種形式。

（a） 混凝土配重模塊

（b）植筋連接

（c） 結(jié)構(gòu)膠連接

（2）彩鋼板形式屋面

光伏電站與彩鋼板形式屋面的連接方式主要為通過光伏專用夾具連接、通過鉚釘固定或者冷焊連接。

（3）污水處理廠

對(duì)于今年比較火的污水處理廠等大跨度、高空間的場(chǎng)地，建設(shè)分布式光伏電站，一般采用門式剛架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、魚腹式懸索支架結(jié)構(gòu)三種形式。

污水處理廠常見光伏支架形式

4屋頂分布式電站設(shè)備選型

屋頂分布式光伏電站主要電氣設(shè)備有光伏組件、逆變器、并網(wǎng)柜等設(shè)備。

（1）光伏組件

首先，一般屋頂面積有限，裝機(jī)容量小，選擇高效可靠的光伏組件可以有效提高單位面積發(fā)電量，提升收益率。其次，彩鋼瓦屋頂白天受到太陽(yáng)光照射后，升溫快，溫度高，對(duì)組件的背板散熱效果以及功率溫差系數(shù)提出更高要求。

（2）逆變器

組串式逆變器具有單機(jī)功率小，應(yīng)用靈活，多路MPPT，有效改善失配，減少發(fā)電量損失等優(yōu)點(diǎn)，適合分散布置、傾角變化較多的光伏電站。

集中式逆變器具有方便后期維護(hù)檢修，單位容量?jī)r(jià)格較低的優(yōu)點(diǎn)，適用于集中布置傾角一致的光伏陣列。

（3）開關(guān)柜（并網(wǎng)柜）

開關(guān)柜根據(jù)并網(wǎng)電壓不同分為低壓柜和高壓柜。并網(wǎng)開關(guān)柜選擇應(yīng)滿足并網(wǎng)要求、運(yùn)行可靠、操作方便。

5屋頂分布式電站案例分析

這里主要分享一些較特殊的屋頂分布式光伏電站所需要注意的問題，供業(yè)內(nèi)參考。

（1）某藥業(yè)集團(tuán)1.5MW屋頂分布式光伏項(xiàng)目

某藥業(yè)集團(tuán)1.5MW屋頂分布式光伏項(xiàng)目

設(shè)計(jì)前期應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和電氣安全復(fù)核，并評(píng)估廠區(qū)的電力消納情況，確定合適的并網(wǎng)方式。

原屋面為卷材防水屋面，應(yīng)設(shè)置防水加強(qiáng)措施并規(guī)劃施工方案。

施工時(shí)嚴(yán)禁出現(xiàn)屋面堆載的情況。

對(duì)于藥廠、疾控、糧庫(kù)等特殊廠區(qū)，要特別注意施工組織和消防等問題。

（2）某污水處理廠分布式光伏項(xiàng)目

某污水處理廠分布式光伏項(xiàng)目“魚腹式懸索支架”

采用“魚腹式鋼索柔性光伏支架”解決方案，完美解決了污水處理廠大跨度空間上部建設(shè)光伏電站及光伏組件隱裂的難題。不銹鋼螺栓+加厚熱浸鋅+余量設(shè)計(jì)法，解決水廠污水處理池上空支架易腐蝕難題。且光伏電站建設(shè)在污水處理池上方，不占用額外土地，不影響污水處理廠的正常運(yùn)營(yíng)。

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