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分布式電站和大型地面電站在總體設計上沒有太大的差異。均包括設備選型、電站選址、建筑物布置規(guī)劃、組件陣列排布設計、電纜選型和走線路由設計、逆變器室以及低壓配電室規(guī)劃設計、電氣一次設計和電氣二次設計、防雷設計。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計方面還是有一些不同之處。

分布式電站一般都建設在工廠和商業(yè)屋頂上。電纜溝槽、變電所、配電間、防雷設備都已經具備往往不需要另外設計。電力接入的一次和二次設計國家電網公司都出臺了相應的標準和典型設計。

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

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，第二類鋼結構的彩鋼瓦屋頂。

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/㎡，而且需要預留風荷載和雪荷載。

1.1.1彩鋼瓦結構的安裝方式

彩鋼瓦一般用在輕鋼結構的建筑物上多見于標準化廠房、倉庫。輕鋼結構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)模鋪設太陽能電池組件。城市的工業(yè)園區(qū)都是聯片建設的標準化廠房，數量多面積大，往往一次可以建設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。使用夾具不會破壞原有的結構，不會導致屋頂漏水或者整體結構損壞。

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，刮風時產生額外風壓，形成安全隱患。綜上兩點，組件只能平鋪在彩鋼瓦屋頂上。組件的安裝數量只于屋頂面積和承重有關，沒有優(yōu)化的意義。