光伏发电设计 | 户用屋顶如何安装光伏系统？[亲测有效]

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1. 光伏阵列安装倾角由什么决定

光伏阵列的安装倾角主要由安装地域的经度、纬度、最佳辐照量决定，由于安装条件限制，组件安装倾角不能达到最佳时可适当调整角度，非朝南的屋顶发电量会受到较大影响。

2.光伏阵列的朝向如何确定？对发电系统有何影响？

由于影响光伏发电的主要原因为日照量，所以组件安装时应向阳光最充足的方向安装。不同安装角度对光伏组件的发电效率亦有影响。下图展示了中国南方某城市光伏组件各朝向的不同效率。（注意：不同地点和不同气候条件下，不同朝向的光伏电池发电效率是不同的。)

3.如何选用光伏组件？

根据安装现场的具体情况可选用不同类型、不同规格的光伏组件，安装现场的有效利用面积决定组件的规格尺寸，单位面积内想安装更大容量的话可选用高效率组件。根据现有建筑的外观也可选择不同边框颜色的组件，根据现场的串并联接线方式确定组件的接插件长度。

组件的选用，需综合考虑安装面积，装机容量，成本等要素。一般来讲应选用信誉度好，质量好，有认证（含防火等级），质保售后服务好的组件产品。

4.对于户用分布式光伏系统，如何选择光伏逆变器？如建筑在设计初期未考虑光伏并网逆变器的安装场地，该如何选择光伏逆变器？

光伏逆变器一般选择户外型，采用自然冷却方式，外壳防护等级高（通常需达到IP65)，安装所需要的环境改造很少，成本较低；同时，由于逆变器安装在室外，逆变器运行产生的噪音对用户的影响也会大大降低，但需要良好的设备防护。

一般根据系统的要求配置对应功率段的逆变器，选择的逆变器功率应该与光伏电池方阵的最大功率匹配，一般选取光伏逆变器的额定输出功率与输入总功率相近，（通常超配控制在1.3以内），这样可以节约成本。

另一方面，逆变器容量大小的选择，可以根据安装条件进行优化。如在设计初期不清楚安装场地，未全面考虑到安装场地应尽可能地选择小功率的光伏逆变器，实现多路独立功率追踪，必要时选择微型逆变器，实现更小单元的最大功率追踪，从而保障后期因场地不够大或是不够规则等引起的串并联失配等问题。

5.光伏系统逆变器安装注意事项

逆变器作为光伏系统的核心部件，直接影响系统发电量，应该注意以下几点：

（1）由于逆变器与电网连接改变了逆变器阻抗特性，易造成逆变器自身谐振，多发生于多台逆变器并联；

（2）逆变器安装后一定要有专人复检，并标记及记录；

（3）逆变器通风风道与外风道连接处应采用软连接，防止机械震动造成机械噪声；

（4）当逆变器噪声增大、有异味时，应引起注意，检查逆变器内部故障，找出原因酌情处理；

（5）安装调试时注意对逆变器漏电、接地、相序等的检测；

（6）逆变器调试时至少满足2人同时在场，注意操作人员的安全防护。

6.什么是光伏逆变器的MPPT？在户用分布式光伏系统中，当光伏方阵的类型、安装朝向及安装倾角不同或部分组件有遮挡时，选择何种逆变器可使用户获得最大的发电收益？

光伏方阵的输出电压、电流会随太阳辐照度和环境温度等的变化而变化，对因上述原因产生的输出电压与电流的变化进行跟踪控制，使阵列一直保持在最大功率输出的自动调整行为，就是最大功率点跟踪，即MPPT( Maximum Power Point Tracking )。

在户用分布式光伏系统中，由于屋顶的限制，当光伏方阵的类型、安装朝向及安装倾角不同，或部分组件在某些时间段被遮挡时，宜选用具有多路独立MPPT控制功能的光伏逆变器，可以更加灵活地配置系统，降低潜在的系统效率损失和发电损失，提高发电效率，为用户获得最大的发电收益。

7.对于与建筑结合的户用分布式光伏系统，如何考虑光伏组件的颜色、透光、尺寸和形状？

颜色方面可以尽量选择与建筑颜色一致或相近的。对于透光，要考虑建筑对光线的要求，既满足室内对光线的需求，避免二次照明，也要充分利用建筑空间和面积，合理选择尺寸和形状，做好平衡和优化，以及专业的技术设计。

8.在彩钢板屋顶安装光伏组件注意事项

在彩钢板屋顶安装光伏组件需要考虑以下几个问题：

（1）在彩钢板屋顶安装光伏系统要综合考虑彩钢板的自身寿命是否能够满足光伏系统寿命的要求；

（2）对已有一定使用年限的屋面的锈蚀情况、防水体系完好情况进行勘察、评估，对存在隐患的结构进行加固或完全修复；

（3）光伏组件贴着彩钢板直接平铺安装，需要考虑光伏组件的通风散热，减少彩钢板屋顶温度对光伏组件发电效率以及相关器件、材料的影响；

（4）光伏组件安装过程中应该避免对彩钢板的破坏造成漏水。一旦漏水由于彩钢板夹层岩棉（其他填充物）的吸收发生渗水位置的转移，对漏水位置判断难度大；

（5）彩钢板的机械强度弱，在光伏系统的安装过程中减少对彩钢板的破坏，避免彩钢板机械变形影响光伏系统的结构稳定性；

（6）当组件小角度安装时，在雨后宜及时处理组件边缘积尘，以免灰尘积累造成热斑；

（7）安装前制定彩钢板屋顶寿命到期后更换便捷的预案。

9.如何决定户用分布式光伏系统的装机容量？

户用分布式光伏系统装机容量的大小，取决于用电设备负载、屋顶的样式和屋顶面积，并结合电网公司的批复意见，确定最终安装容量。一般情况下平面屋顶安装量约为100~300瓦/平方米。

10.如何估算户用分布式光伏系统的发电量？

要估算光伏发电系统的发电量，需要知道系统安装当地的峰值日照时数（将光伏组件面上接收到的太阳能总辐射量，折算成辐照度1000W/m2下的小时数），系统效率，系统安装容量。

例如10kW的光伏并网系统，安装地点为北京，峰值日照时数为4小时，光伏并网系统效率约为80%，所以该系统日发电量计算公式=组件安装容量×峰值日照时数×系统效率=10×4×0.8=32kWh，约为32度电。

11.户用分布式光伏系统并网后，怎么区分家里当前用的电是来自电网还是自己家的太阳能电池组件？

在户用分布式光伏系统安装完成后，电网公司会进行并网的检验验收，验收合格后会在业主家安装两块电表（或双向电表，后面有描述），两块电表会分别对光伏系统的发电和市电的用电量进行独立计量。最简单的办法是看电表，只要光伏系统端电表走字，就是在使用光伏电池组件发的电。

12.安装后如果连续阴雨或者雾霾，光伏发电系统还会工作吗？会不会电力不足或者断电？

光伏电池组件在一定弱光下也是可以发电的，但是由于连续阴雨或者雾霾天气，太阳光辐照度较低，光伏系统的工作电压如果达不到逆变器的启动电压，那么系统就不会工作。户用分布式光伏系统与配电网是并联运行的，当户用分布式光伏系统不能满足负载需求或由于阴天而不工作时，电网的电将自动补充过来，不存在电力不足与断电问题。

13.冬天天冷时会不会电力不足？

光伏系统的发电量的确受温度的影响，直接影响因素是辐照强度和日照时长以及太阳电池组件的工作温度。冬天难免辐照强度会弱，日照时长会短，一般发电量较夏天会少，这也是很正常的现象。但由于户用分布式光伏系统与电网相连，只要电网有电，家庭负载就不会出现电力不足和断电的情况。

14.可以将白天户用分布式光伏系统所发的电力储存起来用作夜晚照明吗？

可以将白天户用分布式光伏系统所发的电力储存起来用作夜晚照明，这需要添加控制器和蓄电池等电器元件。白天控制器将光伏所发电力储存在蓄电池中，晚上控制器将蓄电池所储电力释放出来供照明使用。在没有储能设备的情况下，如果电网断电，系统将停止工作，但是若把其中的并网逆变器换成智能微网逆变器（并网与离网混合逆变器），系统依然可以正常运转。

来源：网络

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