屋顶分布式光伏发电设计要点.pdf

1、 屋 顶 分 布 式 光 伏 发 电 设 计 要 点河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司HeBei Energy Engineering Design Co., Ltd.分布式光伏应用前景河 北 能 工 程 设 计 有 限 公 司分布式光伏应用场景河 北 能 工 程 设 计 有 限 公 司技 术性 分布 式政 策性 分布 式河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司1 屋顶分布式电站勘察要素24 屋顶分布式电站选址建议屋顶分布式电站设备选型3 屋顶分布式电站结构设计要点55 屋顶分布式电站案例分析一 、 屋顶分布式电站踏勘要素河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司1 屋顶

2、分布式电站踏勘要素一 、 屋顶分布式电站勘察要素河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司很 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

3、。 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 。一 、 屋顶分布式电站勘察要素河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司一 、 屋顶分布式电站勘察要素河 北 能 源 工 程 设 计 有

4、 限 公 司光 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 。二 、 屋顶分布式电站选址建议河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司2 屋顶分布式电站选址建议二 、 屋顶分布式电站选址建议河 北 能 源 工 程 设 计

5、 有 限 公 司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

6、 的 建 设 地 点 。二 、 屋顶分布式电站选址建议河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司二 、 屋顶分布式电站选址建议河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司二 、 屋顶分布式电站选址建议河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司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 ； 3、 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

7、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 。 二 、 屋顶分布式电站选址建议河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司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 。 二 、 屋顶

8、分布式电站选址建议河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司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

9、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 69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 。 二 、 屋顶分布式电站选址建议河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司5、 适 宜 建 设 电 站 的 屋 面 形 式

10、 。（ 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 三 、 屋顶分布式电站结构设计要点河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司3 屋顶分布式电站结构设计要点河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司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

11、 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 2.0

12、kN/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

13、 布 置 。 三 、 屋顶分布式电站结构设计要点河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司三 、 屋顶分布式电站结构设计要点1、 钢 筋 混 凝 土 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） 混 凝 土 配 重 、 （ 2） 植 筋 连 接 、（ 3） 结 构 胶 连 接 。混 凝 土 配 重 形 式 一 （ 配 重 模 块 ）河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司三 、 屋顶分布式电站结构设计要点混 凝 土 配 重 形 式 二 （ 配 重 块 ）河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司钢 筋 混 凝 土 屋

14、 面 植 筋 连 接 三 、 屋顶分布式电站结构设计要点河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司结 构 胶 连 接 三 、 屋顶分布式电站结构设计要点河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司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/ 。三 、 屋顶分布

15、式电站结构设计要点河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司光 伏 专 用 夹 具 连 接 二（ 小 角 度 ）三 、 屋顶分布式电站结构设计要点四 、 屋 顶 分 布 式 电 站 设 备 选 型河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司4 屋 顶 分 布 式 电 站 设 备 选 型河 北 能 源 工 程 设 计 有 限 公 司四 、 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

16、 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 。 屋 顶 分 布 式 光 伏 电 站 主 要 电 气 设 备 有 光 伏 组

17、件 、 逆 变 器 、 并 网 柜 等 设 备 。四 、 屋 顶 分 布 式 电 站 设 备 选 型我 公 司 2011年 开 始 进 行 屋 顶 分 布 式 光 伏 电 站 研 发 和 设计 ， 设 计 了 国 内 单 体 容 量 最 大 的 屋 顶 分 布 式 电 站 -河 南 郑州 万 邦 国 际 物 流 园 60MW分 布 式 光 伏 电 站 项 目 我 公 司 在 分布 式 领 域 拥 有 多 项 专 利 技 术 。 分 布 式 电 站 2017年 迎 来 爆 发 式 增 长公 司 今 年 630抢 装 并 网 项 目 达 48个 ， 其 中 屋 顶 分 布 式项 目 17项 ， 设

18、 计 容 量 达 到 270MW。序 号 项 目 名 称 建 设 规 模 类 型1 山 东 肥 城 扶 贫 项 目 12 全 额 上 网2 冀 中 xx物 流 园 项 目 5.3 全 额 上 网3 河 北 xx汽 车 分 布 式 发 电 项 目 10 全 额 上 网4 张 家 口 XXX5MW分 布 式 光 伏 发 电 项 目 5 全 额 上 网5 山 东 XX淄 博 项 目 6.2 全 额 上 网6 大 同 陕 汽 屋 顶 项 目 8 全 额 上 网7 中 船 重 工 11 全 额 上 网8 山 东 威 海 10MW项 目 10 全 额 上 网9 山 东 聊 城 4.6MW分 布 式 项 目

19、 4.6 全 额 上 网10 河 南 XXX分 布 式 光 伏 发 电 项 目 60 全 额 上 网11 Xxx集 团 分 布 式 光 伏 发 电 项 目（ 共 计 26个 项 目 ） 46.25 自 发 自 用12 山 东 XX现 代 物 流 产 业 园 项 目 5.226 全 额 上 网13 山 东 兖 州 XXX9.5MW分 布 式 项 目 9.5 全 额 上 网14 江 苏 XXX20MW分 布 式 光 伏 发 电 项 目 20 全 额 上 网15 xx药 业 项 目 5 全 额 上 网16 迅 力 汽 车 4.14MW分 布 式 项 目 4.14 全 额 上 网17 山 东 费 县

20、水 厂 项 目 1 自 发 自 用四 、 屋 顶 分 布 式 电 站 设 备 选 型一 、 光 伏 组 件1、 一 般 屋 顶 分 布 式 电 站 屋 顶 面 积 有 限 ， 装 机 容 量 小 ， 选 择 高 效 可 靠 的 光 伏 组 件 可 以 有 效 提高 单 位 面 积 发 电 量 ， 提 升 收 益 率 。2、 彩 钢 瓦 屋 顶 白 天 受 到 太 阳 光 照 射 后 ， 升 温 快 ， 温 度 高 ， 组 件 平 铺 布 置 不 利 于 散 热 ， 影 响组 件 发 电 效 率 ， 对 组 件 的 背 板 散 热 效 果 以 及 功 率 温 差 系 数 提 出 更 高 要 求

21、。 3 、 对 于 药 厂 、 服 装 厂 、 粮 库 等 特 殊 厂 区 ， 要 特 别 注 意 施 工 组 织 和 消 防 等 问 题 ， 同 时 要求 组 件 的 电 气 可 靠 性 。 四 、 屋 顶 分 布 式 电 站 设 备 选 型高 效 组 件 有 效 降 低 分 布 式 光 伏 电 站 BOS成 本 假 定 ：1、 屋 顶 面 积 固 定 为 1.5万 平 方 米 ， 可 安 装 60型 组 件 数 量 3600块 ； 使 用1MW集 中 式 逆 变 器2、 每 瓦 平 均 年 发 电 量 1.3度 ；3、 度 电 年 收 益 1.12元 （ 计 算 逻 辑 ： 自 发 自 用

22、 、 余 电 上 网 ， 自 用 比 例 80%。发 电 补 贴 0.42元 ， 余 电 上 网 0.3元 ， 购 电 价 格 0.8元 ， 度 电 收 益=0.42+0.3*20%+0.8*80%=1.12元 ）组 件 功 率 (W) 270 275 280 285 290 295 300 334.5安 装 容 量 (KW) 972 990 1008 1026 1044 1062 1080 1204.2逆 变 器 、 变 压 器 等 电 气 设 备 (万 元 ) 68 68 68 68 68 68 68 68支 撑 结 构 、 施 工 及 其 他 物 料 (万 元 ) 218 218 218 218 218 218 218 218BOS成 本 (元 /W) 2.94 2.89 2.84 2.79 2.74 2.69 2.64 2.37年 均 收 入 (万 元 ) 142 144 147 149 152 155 158 176对于屋顶分布式电站，BOS总成本相对常规地面电站更高且受安装容量影响很小，通过使用高效组件提高安装容量可以摊薄每瓦的BOS成本，带来更高的发电收入。300W、334.5W分别比270W， 1MW装机容量BOS成本分别下降约10%和19%，售电收入分别增加约16万元和34万元。四 、 屋 顶 分 布 式 电 站 设 备 选 型