屋顶分布式光伏电站选址要求分析

屋顶分布式光伏电站跟地面电站选址有较大的差异。其主要和建筑物高度、屋顶可用面积、屋顶类型、承载力和使用年限相关。

1.建筑物的高度

屋顶光伏电站所处的建筑物高度不宜过高。主要原因，其一，光伏组件单体面积大，越高风荷载越大；其二，楼层过高，施工难度大，二次搬运费用高；其三，由于光伏电站的日常维护需要进行检修、清洗、更换设备等工作，楼层过高相对运行维护费用高。基于以上三个原因，不建议在高层建筑上安装光伏项目。

2.屋顶的可利用面积

综合考虑光伏电站项目的投资规模效益、后期运维、收益分享模式等因素，光伏电站建设（容量）要具有一定的规模性，过小容量的光伏电站当前还不具备投资性（随着国家对分布式光伏电站的推广及融资业务的发展，屋顶、户用光伏电站越来越受到人们的关注）。所以屋顶可利用面积直接决定了光伏电站项目的收益。

屋顶光伏电站可利用面积主要由屋顶的女儿墙高度、屋顶构筑物、设备等因素相关。像女儿墙过高，周边的广告牌、空调、太阳能热水器较多的屋顶相对可利用面积较少，不宜安装光伏电站。一般情况下，年份较久的屋顶，可利用面积的比例也越少。

3.屋顶的类型与承载力

常见屋顶类型混凝土和彩钢瓦类型，对于不同类型屋顶的光伏电站的技术方案也不同。 由于采用不同的基础形式和安装方式，屋顶所承受的恒荷载和活荷载的计算方法也是不一样的。对于屋顶的恒荷载包括结构自重、附着在楼板上下表面的装饰构造层的重量等，由建筑、结构确定。屋顶的活荷载则包括人员、设备、家具、可搬动的摆设等的重量，由建筑功能确定，或者由甲方指定。

另外，混凝土屋顶需要考虑原有的防水措施，彩钢瓦屋顶要考虑瓦型、朝向等因素，彩钢瓦的朝向最好以南北方向为主。

下表1-1为不同屋顶类型结构的光伏电站特性。

表1-1 不同屋顶类型的光伏电站特性

基础形式 混泥土屋顶 压块或整体框架式 彩钢瓦屋顶 卡件 组件倾斜 间距 装机容量 最佳倾斜角或略低 按阴影遮挡计算 安装容量小，满发小时数高 屋顶倾斜角 只留走线和检修通道 安装容量大，满发小时数低 4.屋顶的年限

混凝土屋顶的使用年限较长，一般情况下能保证光伏电站25年的运营期；而彩钢瓦的使用年限一般在15年左右。

5.接入方式和电压等级

接入方式分单点接入和多点接入；电压等级一般分380V、10kV和35kV。对于不同接入方式、电压等级，电网公司的管理规定是不一样的，如：电网公司接收接入申请受理到告知业主接入系统方案确认单的时间为：单点并网项目20个工作日、多点并网项目30 个工作日。以380 V接入的项目，接受到电网公司的接入系统方案等同于接入电网意见函；以35 kV、10 kV接入的项目，则要分别获得接入系统方案确认单、接入电网意见函，根据接入电网意见函开展项目备案和工程设计等工作，并在接入系统工程施工前，要将接入系统工程设计相关资料提交客户服务中心，根据其答复意见开展工程建设等后续工作。

对于屋顶分布式光伏电站一般以380V方式接入。 6.建筑物的产权

光伏电站投资者的屋顶使用成本一般体现为两种方式：一种是以租用屋顶的方式，每年付给产权人一定的租金；一种是合同能源管理模式，给电量消费者一个较低的电费，如现有电费的90%。其中，合同能源管理模式应用比较广泛。

使用者如果拥有建筑物的拥有产权，则谈判相对简单；若使用者只是承租人，并不拥有产权，是未来光伏电量的消费者。这种情况，就需要分别跟产权人和消费者分别进行协商，谈判成本和收益分享计划就相对较复杂。

7.建筑物的用途

屋顶的来源可能是多种可能：工业厂房、商业建筑、行政办公楼、医院、学校、居民住宅。不同用途的建筑建设光伏发电系统具有如下特点，见表1-2。

表1-2 不同用途建筑光伏电站特性 用途种类 优点 (1)面积达，可减少规模大； 工业厂房 (2)用电负荷大、稳定，且用电负荷曲线与光伏出力特点相匹配，可实现自发自用为主； (1)部分业主积极性不高； 缺点 (3)用电价格高，项目预期收益高； (1)用电价格最高，项目预期收益高 (1)单体建筑面积较少，大规模开发商业建筑 (2)用电负荷稳定，且用电负荷曲线与光伏出协调成本高； 力特点相匹配，可实现自发自用为主 (1)所有，容易协调； 行政办公楼 (2)用电负荷与光伏出力特点基本匹配，可实现自发自用为主； (1)对光伏发电接受程度高，协调成本低； 部分屋顶装有太阳能热水器，单体可医院 (2)用电负荷大、稳定，且用电负荷曲线与光用面积有限；。 伏出力特点相匹配，可实现自发自用为主； (1)用电负荷曲线与光伏处理特点不(1)对光伏发电接受程度高，协调成本低； 学校 (2)单体面积较大； (2)用电价格低，项目预期收益较低； (1)热水器普及率较高，可选择小区不多； (2)项目涉及用户较多，协调成本高； 居民住宅 (1)可利用面积最大； (3)用电价格低，项目预期收益较低； (4)用电负荷曲线与光伏处理特点不匹配，自发自用率低； 匹配，自发自用率低； (1)单体面积较少； (2)用电价格低、负荷低，项目预期收益较低； 从表1-2可见，现阶段工业厂房、集中连片的商业建筑或医院适合建设屋顶光伏发电系统。

8.负荷曲线

光伏电站的选址除了要考虑建筑物的可利用面积以外，还要考量负荷曲线。负荷曲线图的横坐标是时间，纵坐标一般是有功功率，因此通常的负荷曲线是有功功率负荷曲线。对于光伏功率输出特性与负荷曲线趋势一致的分布式电站效益相对较优。下图1-3是某建筑用电负荷曲线和光伏功率输出特性曲线的关系。从图中可以看出，光伏发电曲线与负荷曲线啮合好，可有效缓解波峰用电压力。

功率KW1000光伏功率输出特性建筑负荷曲线000：006：0012：0018：0024：00T（小时） 图1-3 日光伏发电曲线与负荷曲线 屋顶光伏电站属于分布式光伏电站，享受分布式光伏电站的电价补贴，相对来讲，分布式电价补贴比集中并网电价补贴略高。例如浙江省集中并网的光伏电站享受国家1元每度的标杆电价补贴，而分布式光伏电站电价除本身自己消耗以外，还享受国家和省共0.52元每度的补贴，总电价收益高于至少高于集中并网电价的5%。所以对屋顶光伏电站尽量以自发自用为主，减少对电网电能的输送。因此用户的用电负荷曲线与光伏功率输出特性一致的站址选择效益相对较优。下表1-3为我国部分地区电网销售电价。

表1-3 电网销售电价

部分省、市工商业用电（小于1000V）峰谷电价（元/kWh） 省、市 北京市 上海市 浙江省 河北省 福建省 广东省 山东省 海南省 尖峰电价 1.368 NA 1.418 1.163 NA 0.9148 0.8363 0.836 高峰电价 1.253 1.168 1.113 1.1278 1.3349 平段电价 0.781 0.74 NA 0.7131 0.8397 低谷电价 0.335 0.274 0.59 0.3214 0.5174 白天平均电价 1.10475 1.00750 1.02038 0.95510 0.94483 0.91480 0.83630 0.83600