商长征：分布式屋顶光伏将是未来发展方向
2017-02-14 17:43:41
摘要：河北能源新能源院的商长征主任表示，分布式屋顶光伏电站是未来几年的发展方向。
以下为商长征主任演讲文字实录：
商长征：谢谢邦总的介绍，感谢主办方给我这个机会来分享一下我们对于分布式屋顶光伏电站一些设计要点。这个数据可能跟邦总刚才介绍的那个数据有点不太一样，邦总说的110个G，我这个数据可能是之前的一个数据，但是不可否认的是分布式屋顶光伏电站是接下来几年的发展方向。上午王斯成老师也介绍了，就是对于分布式电站可以分成政策性分布式和技术性分布式，政策性分布式主要是指的满足国家要求的，比如说20兆瓦，三万五以下的并网电压等级，比如说农业大棚、荒山、荒坡、鱼塘、湖泊这种，技术性的分布式主要是屋顶电站和户用式的光伏。今天分享主要有四方面的内容，一个是屋顶光伏的勘察要点，光伏分布式电站的选址建设，还有分布式电站结构设计方面的要点，最后一部分是电站设备选型的分享。
屋顶分布式勘察的要点很关键的是业主非常关心的是安装容量、房屋的可靠性，以及投资的收益，还有就是与房屋产权单位的合作模式，主要集中到这几个问题。但是前期勘察总的来说，主要包括这几个方面，一个是厂房的建设年限，屋顶的状况，屋面板类型，彩钢板锈蚀情况，电网接入距离，原厂房设计资料、用电负荷等，还有厂房所属权的证明材料等等。我们对屋顶分布式电站勘察编制了一个评估表，把屋顶前期的勘察进行打分，根据分数的高低来评估这个项目的优劣，从这十个方面，一个是厂房的建设年代，如果新建的就是五分，如果十年以上的就是一分，屋面的状况、荷载情况，还有承载力、彩钢板的锈蚀情况，电网的接入距离等等十个方面，总和满分就是100分，有的是一项否掉的，就是0分。光伏电站现场勘察也会用到一些工具和手段，比如说无人机、GPS、现场拍照、突出物现场测量，以及谷歌地图，或者搜集现场的设计图纸进行核算。
选址这一块我们特别给大家一些建议，主要是从四个方面来提供这些建议，第一个就是出于安全的考虑，对于原设计厂房的图纸上如果注明了火灾危险性类别是甲、乙类厂房，是不建议使用这种屋顶的，如果是丙类厂房，还要根据建筑物下面的使用情况来确定，丁类的是可以作为建设场地的。建筑防火设计规范里面，对于甲乙丙丁物类的厂房，是根据其内的生产和储存物质的火灾危险性进行分类的，甲乙类的我们不建议采用，丙类的是视情况而定，丁类的是可以采用的。第二就是关于厂房的安全等级，咱们国内也是对厂房的使用年限分为四个档，第一个重要的建筑是百年建筑，普通建筑设计使用年限是50年，如果是易于更换的结构构件是25年，普通房屋和建筑物是50年，对于临时性建筑我们是不建议采用的，但是往往我们在现场勘察，或者寻找屋顶的时候会碰到一个情况，就是建筑物与建筑物周圈之间的过道，厂房的业主建设了连廊或者车棚，建设过程中也想安装上，这个我们建议还是要慎重选择，可以这么说，往往这种建筑物严格意义上是它属于后期加建的，属于违章建筑的比较多，并且它的使用年限不能满足咱们光伏电站的设计使用年限。第三个就是厂房的使用年限如果是大于了十年，出现了屋面的保护层的脱落或者彩钢板屋面的锈蚀，是可以选用的，但是要对屋面的防水层进行修复之后，才能建设光伏电站。第四个就是承载力要满足的，这个是咱们屋顶分布式很头疼的一件事情，就是承载力的问题，因为光伏电站设计规范上有一条，就是强制性条文，即有建筑物上增设光伏系统，需要进行建筑物结构和电气的复核，不能满足这个是属于打零分的选项，这个是最关键的一项。对于即有建筑物上增设光伏电站，现在往往采取的是根据原有的设计图纸进行核算，核算满足可以建设，其实这个方面咱们国内做的不是太严谨，因为好多的厂房根据原来设计的图纸建设完成之后，好多的生产工艺以及下面的使用状况、使用功能有的改变了，所以规范中也列出了一条，就是需要进行鉴定，重新的鉴定，对厂房进一个体检，满足后方可使用，这个是最为严谨的。屋顶的适宜建设光伏电站的情况，满足上面三条，就是彩钢板屋面为角驰型或直立锁边的最好，现在有一个公司采用的是冷焊技术，再就是对于彩钢板屋面，我们设计院专门申请了一个国家专利，然后是2014年已经获得了批准，也能够满足彩钢板不穿透也可以建设屋顶光伏的一个条件，对于混土屋面防水良好的情况，这个是很优质的屋面，以及突出物、遮挡物比较少的屋面，也是相对优秀的屋面。
屋顶分布式结构设计要点主要有几个方面，第一针对混土屋面，混土屋面又分为上人屋面和不上人屋面，上人屋面多为平面屋面，不上人屋面中又分成几个方面，这就要分类考虑，主要的受力点我们设计院建设放在台架梁上面。混土屋面如果是承载力满足的话，我们建议还是能够实现倾角布置，尽量采用清都布置的方式，这样能提高发电效率，降低度电成本。这个主要是混土屋面它的连接方式，主要是有混土配重的方式，如果产权单位允许采用植筋的方式，当然是最好了，如果是刚性防水的屋面，并且防水层标号能够满足的话，采用结构胶的方式也是可以的。这两个照片都是混土配重的方式，当然了混土配重一定按照实际的风荷载和我承担的光伏组件受力面积进行详细的计算，不要出现像右侧这种情况，国内出现像右侧这种情况，已经有实例了。这两张照片是屋面采用植筋的方式，如果采用这种方式，防水层的外包和防护要做好，这是一个关键环节。这个屋顶是我们单位在金太阳的时候，在青岛做的一个，它是双漆板结构，承载力不是太高，所以不能采用配重的方式，这个是采用了结构胶的粘接方式，与混凝土连接。彩钢板屋面基本上100%的都是不上人屋面，规范中是这么规定的，对于钢架来说，大于60平米，是按照3600牛每平米进行核算，主要通过光伏专用夹具连接，或者通过铆钉固定或者冷焊连接。如果是彩钢板屋面不是太大，会导致南坡、北坡容量相对较小，这个是我们做金太阳的时候，那时候组串式逆变器还没有得到广泛的应用，所以这个是用的集中型的逆变器，为了减少南北坡失配的情况，北坡起角度达到南坡同倾角的情况。
屋顶分布式的设备选型这一块，主要考虑到设备的安全、可靠、经济、灵活的原则进行选择，安全性当然就是说操作和运行的安全，以及设备的安全保护，可靠性就是能够保证我这个生命周期内设备的持续保障能力，经济性就是保障项目的盈利能力，灵活性就是维护的方便，后期如果是有扩建的话，能够比较好的扩建。分布式的设备相对于地面电站的设备形式，或者是设备规格要少一些，主要的就有逆变器、升压变压器，以及汇流箱、开关柜这几种。逆变器屋顶分布式主要采用组串式逆变器和集中式逆变器这两种形式，组串式逆变器就是单机的功率小，应用灵活，多路MPPT，能够有效改善失配，减少损耗，但是它适合分散布置，倾角变化较多的光伏电站。集中式逆变器便于后期的维护，价格相对较低，但是MPPT数量较少，如果屋顶面积较大，并且坡度相对一致的话，建议选用集中式逆变器。升压变压器一般都与集中式逆变器或者组串式逆变器集中放置，多采用的是箱式变压器，国内主要采用美变和欧变两种，汇流箱主要有交流汇流箱和直流汇流箱两种。
阳光电源审时度势，现在也积极的开拓分布式的市场，我们单位也一直与阳光电源开展了深入的合作，现在正在做的一些屋顶分布式的项目积极的进行过程中。我的分享完成了，谢谢大家。(能源新闻网)
