屋顶光伏电站的设计原则与要求

目前行业内的常用太阳能电池的各方面特光伏并网发电系统因为太阳能光伏阵列的面积宽，而且安装在没有遮盖物的室外，因此容易受到雷电引起的过高电压影响。为保证光伏发电系统的运行安全并网光伏电站必须有良好的避雷、防雷及接地保护装置，避雷、防雷装置及接地应符合国家相关标准要求。

防雷构成分为防直击雷、防感应雷。

（1）防直击雷设计：本系统太阳能光伏组件的金属紧固件和地面角钢可靠连接。

（2）防感应雷设计：为防止感应雷给系统设备造成损坏，在选择配电柜、逆变器、交流配电柜等位置均要求其带有防雷保护装置。

分布式光伏电站选址需要考虑技术问题有：

1、建筑物的高度：太高的建筑，是不适合安装的光伏组件的。为什么呢，原因有三：

1）光伏组件单体面积大，越高风荷载越大；

之前，很多省份出台了太阳能热水器安装的管理规定，要求12层以下的建筑必须安装太阳能热水器

12层的建筑大概40m，风速、风压会高于地面。与太阳能热水器比起来，光伏阵列的单体面积大的多，风荷载也会大很多。

目前，并没有说多高以上的建筑不能安装，但高层建筑上安装，一定要充分考虑风荷载，算算支架和基础的抗风能力和承载力。

2）施工难度大，二次搬运费用高

施工时，光伏组件和汇流箱是要运到楼顶的。采用吊车吊还是人工搬运？这要看建筑物周边的具体情况。但毫无疑问，建筑物越高，二次搬运费用越高。

3）运行维护费用高

光伏项目不是装在屋顶上不用管，就只等着收钱的项目。检修、清洗、更换设备等等，建筑物越高成本就越高。

基于以上三个原因，不建议在高层建筑上安装开展光伏项目。

2、屋顶的可利用面积

屋顶的可利用面积直接决定了项目规模的大小，而规模效应直接影响项目的投资、运行成本和收益。

如果建筑物的所有者在自己的屋顶建设项目，采用现有工人代维的方式，不设单独的运维人员；项目所发电量直接被使用，收益不需要分享。这种情况，规模小点是可以接受的。

如果电力公司开展投资项目，就必须要综合考虑项目的投资规模效益、后期运维、收益分享模式等因素，进行项目收益测算。

考虑可利用面积时，要充分考虑女儿墙、屋顶构筑物和设备的遮挡。我曾见过女儿墙约1.5m的屋顶，周边都是广告牌的屋顶，布满中央空调和太阳能热水器的屋顶。年份越久的屋顶，可利用面积的比例越少。一般1万m2的可利用面积，彩钢瓦我会按800kW考虑，混凝土按600kW考虑。

3、屋顶的类型与承载力

常见的屋顶类型分混凝土和彩钢瓦两种（也有瓦房屋顶，但不常见，暂不考虑），未来设计中将采用不同的技术方案。

分布式光伏电站选址考虑的问题（图表）

由于采用不同的基础形式和安装方式，屋顶所承受的恒荷载和活荷载的计算方法也是不一样的。

另外，混凝土屋顶需要考虑原有的防水措施，彩钢瓦要考虑瓦型、朝向等因素。

4、屋顶的年限

混凝土屋顶的使用年限较长，一般情况下能保证光伏电站25年的运营期；而彩钢瓦的使用年限一般在15年左右，这样就需要考虑一笔电站转移费用了。

3、接入方式和电压等级

接入方式分单点接入和多点接入；电压等级一般分380V、10kV和35kV。对于不同接入方式、电压等级，电网公司的管理规定是不一样的，如：

电网公司接收接入申请受理到告知业主接入系统方案确认单的时间为：单点并网项目20个工作日、多点并网项目30 个工作日。

以380 V接入的项目，接入系统方案等同于接入电网意见函；以35 kV、10 kV接入的项目，则要分别获得接入系统方案确认单、接入电网意见函，根据接入电网意见函开展项目备案和工程设计等工作，并在接入系统工程施工前，要将接入系统工程设计相关资料提交客户服务中心，根据其答复意见开展工程建设等后续工作。

在现代电网中，供电容量和负载容量在25%比例的时候，电网是不会崩溃的，相关的保护动作是不会动作的。

所以即使在光伏电站不发电的时候，电网还是可以运行的。

如果作为地面的集中式并网发电，并网光伏组件的总功率和变压器容量是1比1的。