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光伏人必知 | 平屋頂安裝工商業(yè)電站的3大關(guān)鍵點!

日期:2022-07-26?

絕大多數(shù)戶用和工商業(yè)光伏都是將光伏組件安裝在屋頂,不僅可以幫助業(yè)主節(jié)省電費,還可以優(yōu)化屋頂空間的使用,為屋頂降溫。
 
本文將討論在平屋頂上安裝光伏電站必須了解的幾個最重要的事項。

一、采用哪種安裝形式
不同的屋頂安裝光伏組件的方法也不一樣,常見的安裝方式包括附加型、壓載型及樁基型。
 
如果屋頂屬于彩鋼瓦型式,一般都考慮附加型,直接將組件平鋪在彩鋼瓦上,尤其是一般彩鋼瓦屋頂都沒有女兒墻,采用平鋪的型式防風效果最好,最為安全;另外彩鋼瓦屋頂也有一定的傾角,雖然可能不是光伏發(fā)電對應的最佳傾角,但加大傾角帶來的改造成本也是需要綜合考量的。
 
對于水泥屋頂,通常是純平,常見的安裝方式是壓載型和混凝土基礎(chǔ)樁基型,如上圖所示。
 
很多時候,建筑物業(yè)主不允許在混凝土平屋頂上鉆孔,一方面是擔心老建筑的強度,或者是不想改變屋頂?shù)姆浪阅堋_@就是選擇壓載型或混凝土基礎(chǔ)安裝的原因。
 
壓載型由于沒有和屋頂做錨固連接,因此側(cè)面可以考慮做防風處理,尤其是沒有女兒墻的水泥屋頂。
 
混凝土基座的主要目的是確保即使在暴風雨季節(jié),支架系統(tǒng)也能保持完好無損。它保證了良好的安裝而不會導致屋頂漏水,還可以提高太陽能電池組件的效率,減少女兒墻對陽光的遮擋。

二、平屋頂不代表平鋪安裝
在平屋頂上采用平鋪方式安裝光伏組件,似乎是最想當然的方式,不僅安裝量/面積可以最大化,還有可能將光伏作為屋頂頂棚使用,增加空間面積。
 
但事實上,在平屋頂上安裝光伏,并不意味著您還應該將其傾斜度設(shè)置為0度,我們需要考慮很多因素,應避免平裝,包括:
 
  • 平鋪組件容易積灰,積灰可能造成10%甚至30%的發(fā)電量損失;
 
  • 清洗更不方便,積水不易流出;
 
  • 與傾斜安裝相比,發(fā)電量將減少;
 
  • 投資回報期將更長;
 
  • 可能無法靠自然降雨來去除積灰;
 
傾斜安裝和純平鋪的光伏陣列發(fā)電量會有明顯的不同,通過對一個11.2kWp太陽能系統(tǒng)進行仿真模擬,傾角分別為10度、5度和0度。
 
仿真結(jié)果表明,如果傾角為0度,則11.2kWp系統(tǒng)年發(fā)電量約為13,480.3kWh,而在5度傾角下,該系統(tǒng)一年發(fā)電量達到14,066.9kWh。而事實上,當傾角為10度時,該系統(tǒng)年發(fā)電量達到14,520kWh。
 
從結(jié)果中可以看出,每增加5度,系統(tǒng)每年增加500kWh的發(fā)電量(15度后,增加量會明顯減少,超過最佳傾角后反而會更低)。而且,上述仿真模擬還沒有考慮低傾角安裝時由于積灰而造成的發(fā)電量損失。
 
建議如果不愿意采用最佳傾角來安裝的話,安裝傾角盡可能還是高一些。如果必須平鋪,建議也將傾角設(shè)計在5-10度之間。對于平屋頂來說,5-10度的角度也已經(jīng)足夠平了,而對于彩鋼瓦屋頂來說,一般都會留有3度以上的角度,相比增加傾角的額外成本來說,順其自然、隨坡就勢也是很好的選擇。

三、平屋頂安裝必須考慮風速
在太陽能系統(tǒng)的設(shè)計階段,必須考慮當?shù)乜赡艹霈F(xiàn)的最大風速,尤其是在風速超過每小時180公里的地區(qū)。
 
不是五年一遇,十年一遇,光伏系統(tǒng)的壽命是25年,必須考慮50年一遇!
 
去年4月發(fā)生在江蘇南通的臺風足以說明一切,隨著建筑質(zhì)量的提升,對于南通地區(qū)的建筑也來說,幾乎沒有人會過多考慮到三十年前常發(fā)生的臺風災害,畢竟南通地區(qū)的臺風,也就能對以前的平方、草屋、大棚帶來點影響。
 
但南通的那場大風,卻活生生地將屋頂?shù)奶柲芄夥⑻柲軣崴鞫即档搅说厣希_風期間造成十多人死亡,50年一遇毫不夸張。
 
普通的平屋頂太陽能發(fā)電系統(tǒng)可以承受160 km/h(十三級臺風)的風速,但如果沒有女兒墻擋風,陣列間沒有考慮防風,局部區(qū)域因氣流而造成的瞬間風速會遠遠超過實際的風速。
 

這時候?qū)τ谥Ъ艿倪x型、結(jié)構(gòu)設(shè)計、壓載或混凝土基礎(chǔ)強度設(shè)計必須依賴專業(yè)機構(gòu)的建議,即便是彩鋼瓦屋頂?shù)钠戒仯惨锌茖W的分析。

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