用户侧并网屋顶光伏电站设计及工程案例分析
光伏斜屋顶并网系统设计方案计算分析
光伏斜屋顶并网系统设计方案计算分析随着环境保护和可再生能源的重要性日益凸显，光伏斜屋顶并网系统作为一种优质的太阳能利用方式，受到越来越多的关注。
本文旨在通过计算分析的方式，设计一个高效可靠的光伏斜屋顶并网系统的方案。
一、光伏斜屋顶并网系统概述光伏斜屋顶并网系统是一种通过光伏电池板将太阳能转化为电能，并将电能并网输送到电力系统中的系统。
其基本组成包括光伏电池板、逆变器、并网控制系统等。
二、系统设计参数计算1. 光伏电池板数量计算光伏电池板的数量取决于可安装的屋顶面积和单个光伏电池板的功率。
假设可安装的屋顶面积为A平方米，每平方米光伏电池板的装机容量为Pw瓦，那么光伏电池板的数量N = A * Pw。
2. 逆变器容量计算逆变器的容量需要满足光伏电池板的总装机容量要求，并考虑逆变器的负载率，通常取为0.8。
逆变器的容量Iv = A * Pw / (0.8 * efficiency)，其中efficiency为逆变器的转换效率。
3. 并网控制系统选择并网控制系统是保证光伏斜屋顶并网系统正常工作的关键。
根据系统要求，可以选择具备过电压、过电流、过温等保护功能的并网控制器。
同时，应考虑系统的可靠性和安全性。
三、系统效益分析1. 发电量计算光伏斜屋顶并网系统的发电量与光照强度、光伏电池板的转换效率等因素相关。
假设单位面积光照强度为I，光伏电池板的转换效率为η，光伏电池板的装机容量为Pw，则单位面积的发电量Ep = I * η * Pw。
2. 节约电费光伏斜屋顶并网系统可以将发电量优先供给自家使用，多余的电力可以并网销售。
通过合理配置系统容量，可以显著减少家庭或企业的电费支出。
3. 环境效益采用光伏斜屋顶并网系统可以有效减少对传统能源的依赖，降低温室气体排放量，减轻环境污染，对保护环境、缓解气候变化具有积极意义。
四、安全检测和维护为确保光伏斜屋顶并网系统的安全性和稳定性，应定期进行安全检测和维护工作。
包括对光伏电池板的清洁和检查、逆变器和并网控制系统的故障监测和排除等。
从光伏发电系统案例分析光伏发电工程技术问题
从光伏发电系统案例分析光伏发电工程技术问题光伏发电系统是一种将“光伏效应”直接应用，也就是说将太阳光辐射直接转换成电能的新能源。
具有专业、科学、前沿性，接下来，我将结合光伏发电系统案例给大家分析光伏发电工程技术问题。
1、工程概况光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的“光伏效应”将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。
某国际商贸城三期太阳能发电系统采取并网发电的运行方式，预计建成后的总容量为1.295兆瓦，太阳电池方阵的总安装面积约为14，300平方米。
该系统每个屋顶安装区域对应独立的并网点(单一系统的故障不会对其他子系统造成影响，以提高整体的运行高效性和稳定性)，视为八个子系统。
其中位于建筑屋顶北端的两个子系统容量相同(即1、5区域)，其余六个子系统容量相同(即2、3、4、6、7、8区域)。
1、5子系统各安装185WP光伏组件800块，布置方式为东西向每排25块光伏组件，南北向共32排。
串并联方式为每排的25块串联成一条光伏支路，每16条光伏支路汇入一台直流汇线箱。
在外部环境具备发电要求的情况下，每个子系统光伏阵列经过两台直流汇线箱汇入交直流控制柜直流输入端，然后介入逆变器直流输入端。
直流电能经逆变器转化为与电网同步并满足电能质量标准要求的交流电后，经交直流配电柜的交流输出端并入电网，与电网并联运行，共同为建筑负载供电。
与1、5子系统不同的是，其余六个子系统则各安装同型光伏组件900块，南北向共36排，每12条光伏支路汇入一台直流汇线箱。
为保证供电的持续稳定，本项目中外部电网与太阳能发电系统并联运行，二者实时进行动态补充。
2、前期准备阶段2.1确立并网方案结合招标文件要求，确立并网方案。
某国际商贸城兆瓦级光伏发电系统在采用直接并网方案的同时，还需具有逆功率保护功能，即不允许多余电能馈入电网，太阳能系统产生的电能必须在指定范围内完全消耗。
2.2合理安装设计本工程选择具有极其丰富光伏系统设计经验的各专业设计师负责设计工作。
100kW光伏并网发电系统典型案例解
100kW光伏并网发电系统典型案例解100kW光伏并网发电系统典型案例解析1、项目地点分析本项目采用光伏并网发电系统设计方案,应用类别为村级光伏电站项目。
项目安装地为江西，江西位于位于中国的东南部,长江中下游南岸。
地处北纬24°29′-30°04′，东经113°34′—118°28′之间.项目所在地坐标为北纬25°8′，东经114°9′。
根据查询到的经纬度在NASA上查询当地的峰值日照时间如下：(以下数据来源于美国太空总署<NASA>数据库)从上表可以看出，项目建设地江西在国内属于二三类太阳能资源地区，年平均太阳能辐射量峰值平均每天为3.41kWh/m2,年平均太阳能总辐射量峰值为：3.41kWh/m2*365=1244.65 kWh/m2。
2、光伏组件2.1光伏组件的选择本项目选用晶硅太阳能电池板，单块功率为260Wp。
下面是一组多晶硅的性能参数，组件尺寸为1650＊990*35mm。
2。
2光伏组件安装角度根据项目所在地理位置坐标，项目所在地坐标为项目所在地坐标为北纬25°8′,东经114°9′，光伏组件安装最佳倾角为20°如下图所示：2.3组件阵列间距及项目安装面积采用260Wp的组件,组件尺寸为1650*990*35mm，共用400块太阳能电池板，总功率104kWp。
根据下表公式可以计算出组件的前后排阵列间距为2.4m，单块组件及其间距所占用面积为2。
39㎡。
104kWp光伏组件组成的光伏并网发电系统占地面积为2.39*400=956㎡,考虑到安装间隙、周围围墙等可能的占地面积，大约需要1000㎡.3、光伏支架本项目为水平地面安装，采用自重式支架安装方式。
自重式解决方案适用于平屋顶及地面系统。
利用水泥块压住支架底部的铝制托盘，起到固定系统的作用。
4、光伏逆变器选型本光伏发电工程是并网型光伏发电系统，逆变器采用组串式并网型光伏逆变器.综合考虑建设场地分布情况、技术成熟程度、发电稳定性、与光伏组件匹配以及市场价格，选择三晶电气型号为Suntrio Plus 33K的33kW三相并网逆变器，整个光伏系统采用3台逆变器。
与建筑结合的典型光伏并网案例
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与建筑结合的典型并网光伏案例及技术分析北京科诺伟业科技有限公司朱伟钢 2009.8.29 December 2008 目录与建筑结合的应用科诺伟业典型案例分析其他案例与建筑结合的应用1、安装方式的选择安装方式不同朝向安装的太阳能电池的发电量-假定向南倾斜纬度角安装的太阳电池发电量为100%；-其他朝向全年发电量均有不同程度的减少。
2、不同太阳能电池对建筑效果的影响晶体硅太阳电池制作的玻璃幕墙（光线欠柔和）非晶体硅太阳电池制作的玻璃幕墙（光线柔和、投影和谐）3、BIPV设计需要注意的几个问题光伏组件的力学性能 ?建筑的美学要求 ?建筑结构与光伏组件电学性能的配合科诺伟业典型案例分析案例1.国家体育馆100kWp并网光伏示范电站(1)室外效果屋顶97.5kWp电站南立面5kWpBIPV室内效果案例1.国家体育馆100kWp并网光伏示范电站(2)━系统容量：100kW ━建成时间：2007年12月━接入电网电压等级：0.4kV ━逆变器方案：支路型逆变器━与建筑结合方式：BIPV安装于南立面的双玻组件安装于屋顶采光带的常规组件本示范电站是唯一与奥运主场馆结合建设并在奥运期间唯一允许正常运行的太阳能发电系统，也是我国第一个同大型体育场馆结合建设的太阳能发电系统，并且采用了两种结合同建筑方式，示范效果突出。
案例1.国家体育馆100kWp并网光伏示范电站(3)常规光伏组件设计理念：① 能够产生绿色电能为体育馆内部分用电设备提供电力；② 解决体育馆内日常采光(非比赛时)；③ 避免阳光直射；④ 体现“绿色奥运、科技奥运”的奥运理念。
双玻光伏组件常规光伏组件1100块，容量97.5kWp，结合屋面10条采光带进行安装；?双玻光伏组件24块，容量5kWp，结合南侧玻璃幕墙进行安装。
案例1.国家体育馆100kWp并网光伏示范电站(4)常规组件的安装① 经过科学计算，确定光伏阵列倾角18度，保证冬至日9：00－15：00无遮挡；② 设计阶段屋顶钢结构同光伏支架同时结合设计，预留安装光伏支架节点，使光伏组件同屋顶良好结合；③ 支架氟炭涂层处理，与屋顶整体颜色和谐统一，体现BIPV理念；④ 避雷板设计有效预防直击雷侵袭；案例1.国家体育馆100kWp并网光伏示范电站(5)常规组件安装效果跨采光带安装的常规光伏组件，利用国家体育馆的弧度，良好的与建筑屋面进行了结合，同时实现了建筑师提出的即为体育馆内部提供阳光自然照明又起到了遮挡直射光的设计要求。
宁波市某小区楼顶5kw并网光伏电站设计(光伏发电技术课程设计)
宁波市某小区楼顶5kw并网光伏电站设计(光伏发电技术课程设计)目录引言 (3)第1章太阳能和并网光伏发电 (4)1.1 光伏发电的时代背景 (4)1.2并网光伏发电的优势与缺点 (5)1.2.1并网光伏发电的优势 (5)1.2.2并网光伏发电的缺点 (5)1.3并网光伏发电系统的概念和结构 (5)1.4分布式并网光伏发电系统 (6)第2章并网光伏发电系统设计 (7)2.1太阳能电池的选择 (7)2.2汇流箱的选择 (8)2.3控制器选择 (8)2.4逆变器选择 (9)第3章并网光伏发电并网系统各部件设计 (10)3.1太阳能电池组件优化 (10)3.1.1太阳能电池板的方位角与倾斜角的设计 (10)3.1.2光伏组件与光伏阵列 (10)3.2光伏并网逆变器控制策略 (12)3.2.1锁相环控制 (12)第4章项目的综合效益评价 (13)4.1社会效益分析 (13)4.2环境效益 (13)4.3经济效益 (13)引言2017年在领跑者项目、光伏扶贫和分布式项目带动下，国内光伏市场仍有较大发展空间，巴黎气候协议已经生效，也将推动光伏发展。
但考虑到中国经济下行压力较大，电力需求放缓，弃风、弃光高居不下，我国政府下调对光伏的补贴力度等因素，2017年新增装机规模相比2016年将有所减少，预计2017年我国光伏新增装机量为25GW左右。
目前，光伏产业已经完全实现了规模化发展，并且发展速度非常快，考虑到中国正在尝试以招标来制定补贴电价，竞价上网一定是未来必然的趋势，势必推动高效产品产业化，同时，领跑者计划的实施，有利于通过市场化竞争引导光伏技术进步和产业升级，从而倒逼光伏企业在保持产量的基础上，更加注重产品的质量提升。
倪华等人对光伏电站科学设计的关键问题做了研究：光伏电站的科学设计对降低电站初始投资和最大化提升收益至关重要。
文章通过对电站地理特征、光伏组件特性、光伏阵列特性、逆变器选型、电网指令法规等多个对象的认识研究，阐述了影响光伏电站发电量、安全性、可靠性和电网友好性等关键问题的本质，并且就相应问题给出了科学的设计方法和选型指南，提出“因地制宜、科学设计”的光伏电站设计理念，为科学合理设计光伏电站提供参考。
居民5KW瓦屋面分布式光伏并网方案.doc222-副本
居民5KW⽡屋⾯分布式光伏并⽹⽅案.doc222-副本86.4KW平顶屋⾯光伏并⽹系统⽅案公司名称：佛⼭市欧亚玛电器实业有限公司地址：罗村新光源产业基地D4联系⼈：联系电话：⽬录⼀、公司简介 (3)⼆、太阳能并⽹系统简介 (4)1、并⽹系统的优点 (4)2、并⽹发电系统的原理及组成 (4)三、补贴政策 (6)四、⽅案概述 (7)五、系统设计 (8)1、设计总则 (8)2、电池组件及⽅阵⽀架的设计 (8)3、并⽹逆变器 (10)4、配电室设计 (11)5、并⽹发电系统的防雷 (12)六、系统建设及施⼯ (12)1、施⼯顺序 (12)2、施⼯准备 (12)3、项⽬进度表 (13)七、系统安装调试 (14)1、太阳电池组件安装和检验 (14)2、总体控制部分安装 (14)3、检查和调试 (14)⼋、⽀架图纸 (16)九、系统配置 (17)⼗、公司资质 (18)1、营业执照 (18)2、税务登记证 (18)3、组织机构代码 (19)⼀、公司简介佛⼭市欧亚玛电器实业有限公司是⼀家集⽣产销售于⼀体的绿⾊新能源科技公司，致⼒于太阳能、风能等新能源产品的开发利⽤。
公司创建于1998年，⽬前占地20,000多平⽅⽶，拥有独⽴的风⼒发电机⽣产⼚和风⼒发电控制系统的研发部门，太阳能电池板，并⽹逆变器，离⽹逆变器，蓄电池等⽣产⼚。
2007年开始致⼒于开发集成太阳能发电系统，产品销往俄罗斯、也门、巴基斯坦、中东沙特、印度等地区。
携着⼤量的国外市场经验，2016年，我司开始⼤⼒拓展国内光伏系统集成市场，提供专业的民⽤建筑、⼯商业建筑、公共建筑以及农业太阳能光伏发电系统解决⽅案。
作为专业的系统集成商，欧亚玛公司可以从⽴项咨询、⽅案设计、⼯程安装、并⽹⽀持到监测维护为您提供⼀站式服务。
我们让太阳能发电变得简单。
欧亚玛的⼯程师会与您⼀道设计⼀个符合您的发电需求、资⾦预算、房屋结构的系统⽅案，通过专业的场地分析、设备选择，为您的屋顶提供个性化的整体设计，提供专业的技术⽅案。
齐鲁工业大学5MW光伏屋顶并网电站的设计
齐鲁工业大学5MW光伏屋顶并网电站的设计作者：徐剑来源：《科海故事博览·上旬刊》2019年第02期摘要齐鲁工业大学5MW光伏屋顶电站项目于2013年12月建成，是国内高校中迄今为止安装容量最大的光伏屋顶并网电站。
关键词光伏发电分布式电源光伏建筑一体化传统的化石能源日益减少，所有人的目光不约而同的转向了新能源，维持世界长远发展。
而在城市中，开发楼体建筑可利用屋顶建设光伏发电站，使之成为光伏建筑一体化，又成为光伏发电利用的新途径。
一、齐鲁工业大学5MW光伏屋顶并网电站的总体设计齐鲁工业大学校园内，共有53个单独楼体，在校园内47个楼体安装光伏组件，共计铺设19608块255Wp光伏组件，安装容量达5000040Wp，利用校区原有的楼体屋顶面积约56000m2，全年系统发电量为550万度，是国内高校中迄今为止安装容量最大的光伏屋顶并网电站。
齐鲁工业大学5MW光伏屋顶并网电站项目的光伏组件方阵采用固定倾角安装方案，电力接入方案采用用户侧接入，自发自用、余电上网的模式。
光伏电站所发电能主要供校区使用，多余电量输送至电网，电能计量采用双向计量方式，电力接入按照电网接入规范，电力运行遵守当地调度指令。
二、齐鲁工业大学5MW光伏屋顶并网电站的电气设计由于齐鲁工业大学校区面积大，楼体布局分散，不能使用集中式并网方式，而是采用分布式并网方式，根据校区楼体不同屋顶结构或安装不同区域的光伏阵列，将结构相似或距离相近的楼体屋顶安装的光伏阵列通过单台逆变器集中并网发电，从而实现多台逆变器分布式并网发电。
本系统采用10kV电压等级并网，光伏组件发电通过汇流、逆变、升压后，直接接入校区内10kV开关站内，并入长清大学城团轻线输电线路。
根据设计要求，光伏组件安装可分为五个大區域。
1号区域，使用630KW箱式逆变器两台。
经过1台箱式高效10KV双分裂升压变压器接入10KV输电线路，箱变逆变器室安置在校区2号配电室旁。
2号区域，使用500KW箱式逆变器两台。
1MW屋顶光伏并网发电技术方案
屋顶光伏并网发电系统技术方案北京东润环能科技股份有限公司2016年05月目录一、概述 (1)1.1项目介绍 (1)1.2项目系统设备材料 (3)二、总体方案设计 (4)2.1光伏系统项目介绍 (4)2.2系统选型设计 (4)2.3并网系统原理框图 (5)2.4主要设备选型说明 (6)三、光伏系统发电评估 (10)四、系统安装及施工组织 (12)4.1 光伏阵列的布置和安装 (12)4.2 系统接线 (12)4.3土建 (12)4.4电气设计 (15)4.5 接入电力系统方案 (15)4.6电缆敷设及防火 (16)五. 光伏项目效益分析 (17)5.1项目环境效益 (17)5.2节能减排分析 (17)5.3经济性分析 (19)一、概述1.1项目介绍项目情况： 1MW屋顶光伏并网发电本项目单位为河南郑州某屋顶。
本项目太阳能电池组件安装在主楼屋顶上，不单独占用建筑区域的宝贵土地资源，是安装于建筑之上的屋顶并网光伏发电(BAPV：Building Attached Photovoltaic)系统。
光伏发电系统将太阳能资源通过太阳能电池组件转换成直流电能，再通过并网逆变器将符合电能质量的交流电给负载提供电能。
太阳能电池组件与建筑结合的光伏发电是近十几年发展起来的在城市中推广应用太阳能发电的一个主要方向。
技术成熟，成功运营项目较多。
城市建筑物屋顶能为光伏系统提供足够的面积，不需要另外占用宝贵的土地资源。
预选的屋顶位于郑州，郑州市属北温带大陆性季风气候，冷暖适中、四季分明，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季晴朗日照长，冬季寒冷少雪。
郑州市冬季最长，夏季次之，春季较短。
年平均气温在14~14.3℃之间。
郑州年平均降雨量640.9毫米，无霜期220天，全年日照时间约2400小时。
项目地地约处东经113.62°，北纬34.78°，郑州市太阳能辐射量年均总太阳能辐射量约为4798.6MJ／m2（水平条件下），年均日照时数为近1332.9h。
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用户侧并网屋顶光伏电站设计及工程案例分析
随着太阳能的利用越来越广泛，太阳能技术的日渐提高，原本以为离寻常人家很遥远的太阳能光伏也慢慢被熟知、渐入百姓家。
政府各项支持政策的发布，更令分布式光伏发电成为“香饽饽”，租借建筑屋顶进行太阳能发电的业务更是受到企业和地方政府的热切关注。
一时之间，甚至出现了“屋顶难求”的境地。
业内人士预测，分布式光伏规模化有望进入放量阶段。
怎么样在自家屋顶建一个侧并网光伏电站呢?如何完美并网呢?
今天，小编跟大家一起学习一下用户侧并网屋顶光伏电站。
什么是用户侧并网发电
并网发电意思就是发电时并入供电电网运行，因为在大部分地区如今供电和发电是分家的，电站需要服从供电调度，让你发电送入电网你才能发。
不然你发电人家变电站断开开关，你的电就只能送在你的电站和变电站的线路上。
用户侧并网发电指的是户用型并网发电光伏系统。
这套系统首先可以满足你自己所用的电量。
如果有多的电，你还可以像电厂一样向电网公司发电，收取并网发电收益。
这是现在光伏发展的主流趋势，但是目前国内的电网政策相对落后，补贴也不到位，发展的不理想。
侧并网是由低压向高压输电，并网发电就是发出的电直接连接到电力主干线上。
发电厂都存在并网发电的问题，如果不并网，即离网，会造成发电效率低，且发电质量下降，比如自己家发电自己用，一旦自己用的少了，就只能少发电，用的多了，发出的电又不够，电能质量不稳定。
而并网后，就不存在这样的问题了，多发出的可以上电网给电网上的其他用户，发的少了可以利用电网的电做补充，电能质量也较稳定。
经济和社会效益分析
经济效益
一个10MWp的光伏电站，按系统效率80%，年利用小时数1100小时(江苏地区平均值)计算，一年可发电10000000*1100/1000=1100万度电，按1度电可比原购电价格便宜0.15元，可节省购电用户运营成本近165万元。
10MWp电站总投资约1.2亿左右，根据新能源产业政策，项目建成后税收是三免三减半(每个地区的政策要了解清楚)，第四年后建成后每年可缴税约300～400万。
社会效益
每年可节省标准煤约2800t，减排烟尘约700t，减排灰渣约1000t，
减排二氧化碳约5960t，减排二氧化硫约56.84t。
屋顶光伏电站案例
盐城阜宁3MWp屋顶光伏发电项目
(中国2009年度最大已并网屋顶光伏电站)
1)项目地址：盐城阜宁3MWp屋顶光伏电站位于阜宁经济开发区荣威塑胶厂。
2)项目规模：3MW(规划9.18MWp)。
3)占地面积：5万平米。
4)组件类型：晶硅电池。
5)组件品牌：常州天合，江苏林洋。
6)逆变器规格：500KW。
7)逆变器品牌：Satcon(美国赛康)。
8)支架类型：固定倾角(30度)支架。
9)支架品牌：中环光伏。
10)接入系统：电站所发电量升压至10kV 直接并入地区电力网。
11)进场施工时间：2009年10月10日。
12)并网时间：2009年12月31日正式并网发电。
13)系统组成：盐城阜宁3MWp屋顶并网光伏电站采用分块发电，集中并网方案，采用晶硅电池组件。
该工程由光伏发电系统、电气系统、接入系统组成，分9个厂房，6个子系统，。
每个子系统分别由太阳电池组件、支架、直流防雷汇流箱、并网逆变器、升压变压器等组成。
本项目建设规模为3MW，全部采用固定倾角安装，共安装220W晶硅太阳能电池13664块。
盐城阜宁3MWp屋顶光伏发电项目运行寿命25年，总体效率为80%，预计电站在25 年运营期内年平均上网电量为337万kW˙h，总上网电量为8425 万kW˙h，与火电厂相比每年可为电网节约标煤约1028吨，在25年使用期内共节省标煤2.57万吨。
项目同时发挥重要的环境效益，每年减轻排放温室效应气体CO2约2743吨;每年减少排放大气污染气体SOx 约21吨，NOx约7吨。
项目过程建设图：
屋顶光伏项目建设过程图。