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分布式電站和大型地面電站在總體設(shè)計(jì)上沒有太大的差異。均包括設(shè)備選型、電站選址、建筑物布置規(guī)劃、組件陣列排布設(shè)計(jì)、電纜選型和走線路由設(shè)計(jì)、逆變器室以及低壓配電室規(guī)劃設(shè)計(jì)、電氣一次設(shè)計(jì)和電氣二次設(shè)計(jì)、防雷設(shè)計(jì)。由于容量大小和接入方式的區(qū)別，分布式與地面電站在設(shè)計(jì)方面還是有一些不同之處。

分布式電站一般都建設(shè)在工廠和商業(yè)屋頂上。電纜溝槽、變電所、配電間、防雷設(shè)備都已經(jīng)具備往往不需要另外設(shè)計(jì)。電力接入的一次和二次設(shè)計(jì)國家電網(wǎng)公司都出臺(tái)了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和典型設(shè)計(jì)。

本章的主要內(nèi)容從組件陣列的優(yōu)化設(shè)計(jì)出發(fā)，通過分析同一個(gè)工業(yè)屋頂在不同組件排布方案下的投資回報(bào)。

1.1 太陽能電池組件的安裝方式

建筑屋頂常見主要份兩類，第一類是水泥混凝土屋頂，第二類鋼結(jié)構(gòu)的彩鋼瓦屋頂。

水泥混凝土屋頂承重高一般都在150KG以上，通常面積不大；彩鋼瓦屋頂面積大，但是承重低往往不超過100KG/㎡，而且需要預(yù)留風(fēng)荷載和雪荷載。

1.1.1彩鋼瓦結(jié)構(gòu)的安裝方式

彩鋼瓦一般用在輕鋼結(jié)構(gòu)的建筑物上多見于標(biāo)準(zhǔn)化廠房、倉庫。輕鋼結(jié)構(gòu)建筑使用了重量很輕的彩鋼瓦作為屋頂，跨距可以做的很大。非常適合大規(guī)模鋪設(shè)太陽能電池組件。城市的工業(yè)園區(qū)都是聯(lián)片建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化廠房，數(shù)量多面積大，往往一次可以建設(shè)幾十兆瓦的太陽能電站。見圖1-1 圖1-2為匯流箱和電纜橋架走線安裝方式。


彩鋼瓦是用薄金屬板包裹泡沫板構(gòu)成，用傳統(tǒng)方法無法固定電池組件的支架。需要用專用的“夾具”如圖1-3, 圖1-4。使用夾具不會(huì)破壞原有的結(jié)構(gòu)，不會(huì)導(dǎo)致屋頂漏水或者整體結(jié)構(gòu)損壞。

如圖1-1所示組件與彩鋼瓦屋頂緊貼并平行安裝，彩鋼瓦屋頂有一定的傾斜角度（＜10°）用于排水。10°左右的傾斜角度在我國大部分地區(qū)不是最佳傾斜角度，對(duì)發(fā)電量有一定的影響。

從承重角度考慮：如果按照最佳角度安裝，不可避免的要多用支架，增加屋頂重量。從安全角度考慮，按照最佳傾角按裝，組件就不能夠與屋頂平行，刮風(fēng)時(shí)產(chǎn)生額外風(fēng)壓，形成安全隱患。綜上兩點(diǎn)，組件只能平鋪在彩鋼瓦屋頂上。組件的安裝數(shù)量只于屋頂面積和承重有關(guān)，沒有優(yōu)化的意義。