屋顶分布式光伏发电设计建设优化要点分析

来源:光伏头条作者:董晓青发布时间:2017-05-03 23:59:59
,是指利用已建或新建建筑物屋顶,做为光伏发电的承载体。屋顶分布式光伏发电,近一两年,发展成井喷形势,预计到2020年,光伏装机容量将达到150GW,平均每年以20GW的装机容量递增,而分布式光伏的占比,将提升到40%。其原因主要为:

一、 屋顶分布式光伏发电发展趋势
屋顶分布式光伏发电,是指利用已建或新建建筑物屋顶,做为光伏发电的承载体。屋顶分布式光伏发电,近一两年,发展成井喷形势,预计到2020年,光伏装机容量将达到150GW,平均每年以20GW的装机容量递增,而分布式光伏的占比,将提升到40%。其原因主要为:

1、西部大型地面电站面临弃光、限电现象

2、土地资源日渐稀缺,而地面电站是土地占用量比较大的建设项目

3、国家电价政策的影响:2017年“630”之后并网的电站。电价下调,而分布式的补贴政策不变。

4、完美实现“自发自用,就地消纳余”对改善能源结构起到强劲带动作用。

二、分布式光伏电站技术优化尤显重要

分布式电站,因单体容量较小,相对于地面电站,业内普遍对技术层面的关注度较低,而我认为,正是由于屋顶电站,是利用原屋顶进行建设,项目增加了特殊元素,要充分的利用可用屋顶,在有限的空间内实现容量、发电量、收益率的最大化,技术的全方位优化、先进设计理念的渗透、完善的施工组织管理尤显重要!

一个优秀的设计院,一定要在分布式的设计各环节进行优化,提升系统效率,为后期的运维提供完善的解决方案。

三、屋顶分布式电站踏勘要素

1、准确的评估

很多业主投资屋顶光伏电站时,都会非常关注屋顶光伏的可行性、装机容量、投资收益、合作模式的等问题,而分布式屋顶光伏勘察属于项目的前期工作,通过实地勘察,搜集屋顶相关资料,为后续设计最优方案和投资收益分析做准备。专业的踏勘记录是对屋面电站进行评估的一个重要因素。前期对屋顶电站踏勘总结起来主要包括以下几个要素:

(1)厂房建设年限;(2)屋面状况;(3)屋面板类型;(4)彩钢板锈蚀情况;(5)电网接入距离;(6)原厂房设计资料、用电负荷等。并且根据所得到的汇总信息形成以下一个表格,对该屋面进行评价。

这是我院采用的对屋顶评估的表格,供大家参考

屋顶评估的表格

2、先进设备的应用
要了解每一个屋顶的真实情况,必须进行现场踏勘,光伏电站现场踏勘一般采用GPS定位,拍现场照片,测量屋顶突出物的方式取得前期初步成果。GPS定位一般用于从谷歌地球当中得到实际厂房定位关系,拍照片可以真实反映厂房的现阶段的状况,测量屋顶突出物可以为后续的组件图纸提供依据。今年,我院新引进了无人机航拍屋顶,能够清晰、快速的对屋顶进行分析。



四、屋顶分布式电站选址建议

1、 首先注意原厂房的设计使用功能。

根据《建筑防火设计规范》GB50016-2014,生产车间以及存储仓库的火灾危险等级可以分为甲、乙、丙、丁、戊类,由于甲、乙类厂房及仓库火灾危险等级较高,因此严禁在该类厂房上部建设光伏电站,丙类厂房和仓库可以根据下部厂房的使用功能并且结合生产工艺综合确定,丁、戊类厂房可以作为电站的建设地点。

2、临建厂房禁止建设光伏电站

根据规范要求建筑的设计使用年限1、临时性结构5年;2、易于替换结构构件25年;普通房屋和构筑物50年;4、纪念性和特别重要的建筑结构100年。

光伏电站设计使用寿命为25年,临建结构不能满足电站设计的使用耐久性的要求,因此临建建筑物和构筑物不能进行光伏电站的建设。尤其是厂区内建设的一些临时通道,临时车棚等建筑。

3、 厂房的使用寿命已经大于10年,并且屋顶彩钢板锈蚀严重或者防水层破漏水较为严重,对于这样的厂房要慎重选择。

4、选择厂房的结构承载能力满足光伏电站建设承载力要求。根据《光伏电站设计规范》GB50797-2012的3.0.7的要求,在既有建筑物上面增设光伏发电系统,必须进行建筑物结构和电气的复核,并应满足建筑物结构及电气的安全要求。

根据该规范10.1.4要求,在既有建筑物上面增设光伏发电系统的时候,应根据建筑物的种类分别按照《工业建筑可靠性鉴定标准》GB50144和《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292的规定进行可靠性鉴定。

位于抗震设防烈度为6~9度地区的建筑还应该根据其设防烈度、抗震设防类别、后续使用年限和结构类型,按照《建筑抗震鉴定标准》GB50023的规定进行抗震鉴定。

5、适宜建设电站的屋面形式。

(1)满足前面四条所提出的要求。

(2)屋面彩钢板形式为角驰型或者直立锁边型彩钢板

(3)混凝土屋面防水良好。

(4)屋面突出物、遮挡物较少

五、屋顶分布式电站建设要点分析

1、钢筋混凝土屋面

钢筋混凝土屋面分为上人屋面和不上人屋面,上人屋面多为平屋面,不上人屋面中平屋面与坡屋面均常见。平屋面的厂房结构形式多为钢筋混凝土框架结构,排水坡度多为材料找坡2%;坡屋面的厂房结构形式多为钢筋混凝土排架结构,常见坡度为10%。

其中框架结构屋面形式多为框梁或混凝土次梁上铺混凝土板或现浇钢筋混凝土板;排架结构屋面形式多为混凝土屋面梁上铺设预制钢筋混凝土屋面板。上人屋面的屋面活荷载多为2.0kN/m2,不上人屋面的屋面活荷载多为0.5kN/m2。根据屋面防水形式的不同,屋面又分为柔性防水屋面(防水层外露)和刚性防水屋面(防水层在内部,外表面多为40厚细石混凝土)。

对不同结构形式的厂房及不同防水形式的屋面,支架设计采用不同的设计方案。对于钢筋混凝土屋面,光伏组件可沿屋面坡度平行铺设,也可设计成一定倾角的方式布置。

光伏电站同钢筋混凝土屋面结构的连接方式主要有(1)混凝土配重、(2)植筋连接、(3)结构胶连接。

2、彩钢板形式屋面

光伏电站同钢筋混凝土屋面结构的连接方式主要有(1)通过光伏专用夹具连接(2)通过铆钉固定或者冷焊连接。彩钢板屋面一般原厂房设计恒荷载多为0.3KN/㎡,屋顶光伏电站满布荷载为0.15KN/㎡。

3、 屋顶分布式电站设备选型

屋顶分布式光伏电站设备按照安全、可靠、经济、灵活的原则选型。

安全性:设备需满足相关设计规范,保证操作、运行的安全可靠,对可能出现的误操作具备安全保护功能。

可靠性:设备需具备可靠连续运行能力和故障时可靠断开故障的能力。

经济性:设备选择需考虑经济指标(包括降低损耗、减少投资等),保证项目的盈利能力。

灵活性:设备选择需考虑运行维护方便灵活,减少维护成本和时间,方便后期扩建。

4、分布式光伏电站主要电气设备

分布式光伏电站主要电气设备有逆变器、升压变、汇流箱、开关柜等。

逆变器

逆变器主要有组串式逆变器和集中式逆变器

1)组串式逆变器具有单机功率小,应用灵活,多路MPPT,有效改善失配,减少发电量损失等优点,但是单位容量价格较高。适合分散布置,倾角变化较多的光伏电站

2)集中式逆变器具有方便后期维护检修,单位容量价格较低的优点,但MPPT路数较少。适用于集中布置倾角一致的光伏阵列。

升压变

光伏电站升压变布置于阵列区,多采用箱式变电站。目前箱式变电站使用较多的有美变(油变)和欧变(干变)两种。

汇流箱

汇流箱主要有交流汇流箱(配合组串逆变器阵列使用)和直流汇流箱(配合集中式逆变器使用)两种。

开关柜(并网柜)

开关柜根据并网电压不同分为低压柜和高压柜。并网开关柜选择应满足并网要求、运行可靠、操作方便。

六、屋顶电站建设特殊性

1、轻钢屋面的光伏电站尤其要注重原建筑物的结构安全性。

2、轻钢屋面更应注重检修运维通道的规划设计,设计检修步道。

3、设计前期应进行结构和电气安全复核,并评估厂区的电力消纳情况,确定合适的并网方式。

4、对卷材防水屋面,在每个配重块下应设置了防水加强层;规划施工通道,通道铺设耐踩压草毡,避免施工时破坏屋顶防水层;并且,施工时及时将配重块安放就位,严禁出现屋面堆载的情况。

5、对于药厂、粮库等特殊厂区,要特别注意施工组织和消防等问题。

责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
年减碳1121吨!中国车谷智造园1.2MW屋顶光伏并网投运来源:湖北日报 发布时间:2026-09-23 16:57:37

中国车谷军山新城车谷智能网联智造园于9月22日成功投运1.2MW屋顶分布式光伏发电项目。该项目由湖北汉能乾净新能源科技有限公司承建,利用园区闲置厂房屋顶安装2288块高效单晶硅组件,配置12台逆变器,采用“自发自用、余电上网”模式,优先满足园区生产用电需求。针对园区配电系统复杂、含5台总容量8400kVA变压器的特点,项目创新采用3个低压侧并网点设计,规避传统单点并网易致的过载与消纳不足问题。配套清方配电智慧监控系统,实现遥测、遥信、遥控、遥调等数字化运维,支持无人值班、少人值守。项目年发电量约137.07万千瓦时,可年减碳1121.53吨,并节约标准煤、减少多种污染物排放。同时,绿电直供降低企业用电成本,屋顶光伏还兼具隔热保护功能,为武汉经开区工商业分布式光伏规模化应用提供了可复制样板。

官方答复!各地不得以特许经营权方式,对屋顶竞拍来源:四川省能源局 发布时间:2026-09-23 10:06:50

本文围绕分布式光伏开发中的屋顶资源使用问题,回应了公众对“以特许经营权方式开展屋顶资源竞拍是否合规”的咨询。文章指出,国家能源局《关于进一步组织实施好“千家万户沐光行动”的通知》(2025年44号文)及《分布式光伏发电开发建设管理办法》(2025年7号令)均明确禁止以特许经营等方式垄断开发分布式光伏资源。核心要求包括:不得指定开发主体、不得强制配套产业、不得违规收取保证金、不得限制合规投资主体平等参与;尤其强调利用农户住宅屋顶须征得本人同意,严禁违背意愿强制租赁。据此,四川省能源局明确答复:各地不得通过整体竞拍建筑屋顶特许经营权的方式推进分布式光伏开发,必须坚持市场化、法治化原则,切实保障农户权益和公平竞争环境。(198字)

荆州邮政快递业第3个兆瓦级光伏发电项目正式并网运行来源:荆州市融媒体中心 发布时间:2026-09-23 09:57:43

荆州邮件处理中心屋顶分布式光伏发电项目于2025年7月正式并网运行,装机容量1.6兆瓦,是该市邮政快递业第三个兆瓦级光伏项目。该项目位于沙市区锣场镇,作为省际邮件枢纽和江汉平原电商物流集运中心的重点工程,于4月30日开工,投运后全市日均邮件快件处理能力达960万件,年处理量35亿件,时效最快缩短6小时。光伏系统采用“自发自用、余电上网”模式,年发电约160万千瓦时,日均发电近4500度,可满足约500户家庭全年用电,每年降低企业用电成本超30万元。荆州市邮政管理局将持续推广此类绿色能源应用,推动行业低碳转型与高质量发展。(199字)

1.05元/W!江西4.85MW分布式光伏EPC中标结果公示!来源:光伏盒子 发布时间:2026-09-22 09:47:06

本文介绍了江西鑫科环保高新技术有限公司新建分布式光伏项目的EPC中标结果。该项目由江西大唐能源营销有限公司招标,建设规模为交流侧4.85MW(直流侧5.9MWp),属于工商业分布式光伏项目。山东祺胜能源科技有限公司成功中标,中标金额为6,202,581.55元,折合单价约1.05元/瓦,反映出当前分布式光伏EPC市场在中东部地区具备较强的价格竞争力。公告明确了中标单位、合同金额、单位造价及项目基本技术参数,体现了项目已进入实质性实施阶段。该中标结果是近期江西省内较大规模分布式光伏工程的重要进展之一。

《深圳市分布式光伏发电系统碳普惠方法学(2026修订版)》印发来源:深圳市生态环境局 发布时间:2026-09-22 09:04:30

深圳市生态环境局于9月21日印发《深圳市分布式光伏发电系统碳普惠方法学(2026修订版)》,正式替代此前的试行版。该方法学适用于在深圳碳普惠机制下,对装机容量不超过1MW的分布式光伏发电项目所产生温室气体减排量进行科学核算与核证。文件明确了项目准入条件:须为非重点排放单位管辖范围内的独立项目,符合国家及地方关于分布式光伏建设、并网及运行的法律法规与技术标准,并以并网验收文件作为装机容量认定依据。此外,同一申报主体可合并申报多个项目,但其核算周期内年均减排总量不得超过2万吨二氧化碳当量。此举旨在规范小微光伏项目的碳减排价值认定,完善本地碳普惠制度体系。

安徽东至县第一批超长在途分布式光伏项目清单公示来源:东至县发展和改革委员会 发布时间:2026-09-21 14:18:52

东至县发展和改革委员会于2026年9月20日公示第一批“超长在途”分布式光伏项目清单,依据安徽省能源局相关文件要求,对完成备案并取得电网接入意见后满12个月仍未建成并网的项目开展清理。本次公示范围为截至2026年9月15日已超期未并网的存量项目,共涉及若干备案项目(明细见附件)。公示期为2026年9月20日至10月20日。期间,项目单位须向县发改委和县供电公司提交书面建设计划,并确保15日内开工建设;确需延期的,应主动申请接入方案延期。逾期未反馈合理计划或未开工的项目,将由县供电公司终止其并网流程。

广东一地暂停安装光伏!来源:湛江新闻网 发布时间:2026-09-21 09:33:49

广东廉江市新民镇近日暂停受理农村新增分布式光伏发电项目的盖章审核业务。此举系为规范项目建设管理,防范农房结构安全风险、违规建设、合同纠纷及用地不合规等问题,镇政府正对全镇已建和拟建的农村分布式光伏项目开展全面梳理与排查。排查期间,所有新增项目均暂不受理初审及镇级盖章手续,亦不出具相关审批材料。待排查完成、明确恢复条件与流程后,将由各村委会统一对外发布申报通知。群众申请时需提交房屋权属证明、房屋安全材料及光伏建设实施方案等,经村委会初审合格后,再报镇规划环保和农业农村办公室审核盖章。镇政府特别提醒,未获镇级正式审批前不得擅自施工,以防造成经济损失。(198字)

3.16元/W!重庆分布式光伏项目EPC中标候选人公示来源:光伏盒子 发布时间:2026-09-21 09:29:26

重庆石黔、潼荣、合安高速公路分布式光伏发电项目EPC总承包招标结果近日公示,项目规划总装机容量20.7MWp,由中铁建重庆投资集团新智绿能有限公司作为招标人,实施地点位于重庆市。经评标,三名中标候选人依次为:北京中铁建电气化设计研究院联合中国铁建电气化局集团(报价6453.84万元,折合单价3.11元/W)、中铁二十一局酒泉鑫能联合中铁第四勘察设计院(报价6474.90万元,单价3.12元/W)、中铁建设集团机电安装联合中铁上海设计院(报价6546.06万元,单价3.16元/W)。三者报价均在3.11–3.16元/W区间,整体呈现较高竞争性与成本趋同特征。

蒙古乌兰察布集宁区启动2026第三季度一般工商业分布式光伏项目申报来源:集宁区人民政府 发布时间:2026-09-21 09:15:24

集宁区发展和改革委员会于2026年9月20日发布通知,正式启动2026年第三季度一般工商业分布式光伏发电项目申报工作。此举旨在落实国家及内蒙古自治区关于分布式光伏管理的最新政策要求,结合区域电网消纳能力,推动产业高质量发展。本季度可开发总装机容量为9939.27千瓦,项目须建在党政机关、学校、医院、工商业厂房等建筑物及其附属场所,接入电压等级不高于10千伏,单个项目容量不超过6兆瓦;运行模式可选“全部自发自用”或“自发自用余电上网”,后者要求年自发自用电量占比不低于80%。申报主体须为国内注册、具备独立法人资格且信用良好的企业,须提交规范完整的申报方案及汇总表,材料受理截止时间为2026年9月28日。

泰安市自来水公司稳步推进光伏改造项目来源:泰岳水务集团 发布时间:2026-09-20 14:04:42

泰安市自来水有限公司积极响应国家“双碳”战略,依托水厂沉淀池屋顶等闲置空间,稳步推进分布式光伏改造项目。项目采用合同能源管理模式,由第三方专业公司负责投资、建设与运维,实现企业“零投入、专业化、长效化”绿色转型。施工全程严守安全生产和供水保障底线,通过错峰作业、闭环管控等措施,确保项目建设与正常供水同步进行,未影响市民用水。截至2026年8月,泉河、山口、徂汶三座水厂光伏系统全部并网运行,总装机容量1728.18千瓦,年均发电约219万度,可节约电费52.5万元,相当于减排二氧化碳1265吨、节约标准煤876吨。项目实行“自发自用、余电上网”,显著提升水厂能源自给率,是该公司构建绿色供水体系、履行国企社会责任的重要实践。

国家电网发布十项举措 打造现代化用电营商环境来源:国家电网有限公司 发布时间:2026-09-18 08:47:01

国家电网公司近日发布十项举措,旨在打造现代化用电营商环境,全面服务经济社会高质量发展。举措聚焦六大方向:一是巩固升级“三零”(零上门、零审批、零投资)办电服务,扩大低压接入容量至200千瓦,降低民营经济办电成本;二是保障新质生产力重点企业高可靠用电,实施“一企一策”电能质量保障;三是优化新能源、新型储能等新型主体并网服务,确保分布式电源高效接入;四是拓展分级分类精准供电服务,涵盖绿电交易、能效诊断、线上智能办电等;五是推进非直供小区治理与乡村电网升级,提升民生用电保障水平;六是深化政企协同,推动跨省通办、“水电气网”联办及网格化服务,全面提升办电便利性、透明度和获得感。(198字)