古瑞瓦特發現屋頂分散式光伏電站可利用民用建築安裝幾千瓦到幾十個千瓦，也可利用商場、單位、工廠等屋頂建設幾十個千瓦到幾十個兆瓦的電站。由於屋頂分散式光伏電站不佔用土地資源，能產生綠色電力，裝機規模大小不限，且發電電力能夠就近消納等優點，得到國家的大力支援。近期國家能源局正式啟動整縣屋頂分散式光伏開發試點，目前整縣推進工作正在如火如荼的進行，
整縣推進的屋頂分散式光伏電站在設計過程中需要注意哪些方面？
1.
整縣推進光伏發電站特點
整縣推進的光伏發電站
主要是在利用建築屋頂和其他外圍護結構表面安裝光伏發電陣列，因此這類電站有以下幾方面的
特點
：
1、分散式光伏電站主要是安裝在建築屋頂或建築其它表面上。
2、整縣推進的光伏發電站整體規模可能比較大，但是單元電站建設規模通常比較小（幾千萬到幾兆瓦），電站分佈相對碎片化，可能會對陣列支架、光伏元件尺寸以及逆變器的容量多樣化和數量各異等提出更多的要求。
3、接入方式通常是使用者側電網接入，且接入電壓通常是220V/380V，個別大中型工商業屋頂電站的接入電壓可能會是10kV的中壓。
2.
電站設計注意事項
鑑於以上特點，
在整縣推進光伏發電站的設計和建設過程中應注意以下事項
：
1
、安裝在不同朝向和傾角的建築表面的光伏元件的發電情況有很大差異
，因此，在元件的連線和匹配以及逆變器配套等方面都有不同的要求。
建議不同建築表面的光伏陣列宜分別安裝使用獨立的逆變器
。依據當前建築表面的光伏陣列容量，朝向，傾角差異選擇合適的逆變器。
避免不同朝向和屋頂的表面光伏陣列共用一臺逆變器而導致相互干擾和影響
。
▲不同的光伏陣列分別採用獨立的逆變器
2、
注意建築屋頂結構對光伏陣列的遮陰問題，儘量避免遮陰對光伏發電的影響
。由於我國人口較多，城鄉建築相對較密集，建築之間相互遮陰的現象比較普遍。在選擇安裝光伏的建築屋頂的時候，要認真觀察周邊的環境，儘量避免遮陰對光伏發電的影響。
▲外物遮陰和建築物遮陰現象
3、安裝在屋頂的光伏陣列要
充分考慮基礎和支架的牢固可靠
，還要考慮原建築屋頂的
承載能力以及支架與屋頂的結合問題
，光伏陣列及其支架底座與建築梁、柱的結合必須滿足屋頂結構的抗荷載力，靜態承重，動態承重（抗風能力）等要求。在沿海或有強風的地區的平屋頂上建造光伏發電站要注意
光伏基礎和支架的抗風問題
，建議儘量使用條形混凝土基礎，也可採用混凝土獨立基礎。
嚴禁在屋頂上打膨脹螺栓固定支架，以免破壞原屋面防水結構
。混凝土基礎的鋼筋和連線支架的螺栓必須與混凝土一次澆築成型，不能使用膨脹螺栓固定。安裝於屋頂或其他建築外圍護結構的光伏陣列和支架必須
符合建築的防雨要求
，不能損壞原建築的防雨層。
▲條形混凝土基礎示意圖
4、在經常有災害性颶風的地區安裝光伏發電系統，
可適當降低光伏陣列的安裝傾角，或減少陣列元件的並排數量來降低陣列安裝高度
，增加抗風能力。
▲適當降低傾角，增強抗風能力
5、光伏建築一體化設計另一個需重視的問題是
光伏系統和元件支架和外邊框的接地及防雷及安全問題
。由於光伏元件安裝於建築屋頂或其他外圍護結構表面，較容易被雷擊，要將光伏支架和光伏元件金屬外框與建築同電位接地，以確保裝置和人身安全。
光伏支架的防雷接地應與原建築屋頂避雷系統相連線
，屋頂光伏支架的接地應連線在建築屋頂接地的接地引入線附近，不要接到引閃器或避雷圈上附近。
▲光伏系統防雷接地示意圖
6、光伏陣列的佈局要便於日後維護和清潔陣列表面，要預留便捷的維護通道。
▲預留便捷的維護通道
7、建築屋頂上的光伏發電陣列可
適當放寬對陣列朝向的要求
。根據研究分析，對於緯度30度以下的地區，光伏發電陣列朝向朝東或朝西偏差20度，對光伏發電的影響只有不到2%，且緯度越低，光伏陣列的安裝傾角就越低，朝向對發電的影響就越小。因此當某些建築朝向不是正南時，如果朝向偏差不大，可按照建築屋頂的朝向設計和安裝光伏發電陣列。
8、將光伏元件安裝在建築外牆特別是南牆上發電是一個大膽的設想，可以達到建築外牆裝飾和發電兩種效果，但是低緯度地區南牆垂直面上太陽能輻射分量較少，會嚴重影響光伏陣列的發電量，特別是夏季由於太陽高度角較高，垂直牆體表面輻射量更差。科學計算證明，
在南牆面安裝光伏幕牆比較適合於在高緯度地區（緯度36度以上）
，低緯度地區垂直牆體表面發電效果相對較差。
9、相比大規模地面應用的併網光伏電站，光伏屋頂發電上網的接入是比較簡單的，同時其發出的電量也基本是使用者側網內甚至是本建築內部消耗。部分專案接入會涉及到使用者側電網環境，在設計的時候不僅要考慮
上一級變壓器的容量的大小
，當網內建設了過多的光伏發電站時，
要充分考慮變壓器內側網內電壓的波動
，必須保證使用者的用電安全和光伏發電逆變器的正常運轉，儘量將光伏發電站的接入點靠近變壓器附近，避免電網電壓過高或過低造成逆變器過壓或欠壓保護導致頻繁脫網。屋頂電站還要考慮
末端電站併網接入的線纜長度和線纜的線徑
，避免長距離傳輸造成線損和壓降，影響發電收益。
▲併網接入變壓器容量小，線路距離長
總 結
古瑞瓦特認為整縣推進的屋頂分散式光伏電站在設計和施工過程中要充分考慮
建築屋頂建設光伏發電站的特殊性
，除了要優先考慮原建築的整體美觀和安全，還要考慮抗風、防雷擊等因素。因地制宜，
科學設計光伏元件陣列的佈局，支架的強度，逆變器的選型，以及系統防雷接地這些關鍵環節
，方可保障電站未來的安全可靠執行和投資收益率，助力國家雙碳目標和鄉村振興戰略的實現。
