科普 | 如何精確掌握屋頂有效面積 使光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)更科學(xué)合理？
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發(fā)布日期：2018-05-24
核心提示：
我家的屋頂能裝多少千瓦的板子？該如何設(shè)計(jì)測(cè)算？其實(shí)光伏系統(tǒng)能安裝多少，設(shè)計(jì)多大的容量，就像成語(yǔ)所說(shuō)那樣量體裁衣，首先
我家的屋頂能裝多少千瓦的板子？該如何設(shè)計(jì)測(cè)算？其實(shí)光伏系統(tǒng)能安裝多少，設(shè)計(jì)多大的容量，就像成語(yǔ)所說(shuō)那樣“量體裁衣”，首先要先測(cè)量出身體的高矮胖瘦指數(shù)，然后在根據(jù)這個(gè)指數(shù)確定衣服大小是否合身。設(shè)計(jì)安裝光伏系統(tǒng)也是同樣的道理，要想在自家的屋頂安裝光伏系統(tǒng)，第一個(gè)約束條件就是在已標(biāo)識(shí)的無(wú)遮擋區(qū)域放置多少塊光伏組件。
在實(shí)際的安裝施工過(guò)程中，屋頂要明顯大于光伏陣列所要求的面積，主要是受屋頂上面存在的部分或突出的物體所影響。這里面一個(gè)關(guān)鍵因素就是有效面積。 而安裝光伏發(fā)電的屋頂一般有三種：彩鋼屋頂、磚瓦結(jié)構(gòu)屋頂、平面混凝土屋頂。屋頂不同，光伏電站的安裝方式不同，安裝的電站面積也不同。（以晶硅組件為例子）
1、彩鋼瓦屋頂
在鋼結(jié)構(gòu)的彩鋼瓦屋頂安裝光伏電站，通常情況下只在朝南的一面安裝光伏組件，鋪設(shè)比例為1千瓦占面10平方米，也就是1兆瓦(1兆瓦=1000千瓦)項(xiàng)目需要使用1萬(wàn)平方米面積。
2、磚瓦結(jié)構(gòu)屋頂
在磚瓦結(jié)構(gòu)屋頂安裝光伏電站，一般會(huì)選在08:00—16:00沒(méi)有遮擋的屋頂區(qū)域鋪滿光伏組件，雖然安裝方式與彩鋼屋頂不同，但是鋪設(shè)比例卻相似，也是1千瓦占面積10平方米左右。也就是說(shuō)，一個(gè)面積比較大(100~150平方米)的磚瓦結(jié)構(gòu)屋頂，大概可以安裝約10千瓦的光伏發(fā)電系統(tǒng)，25年年均發(fā)電估計(jì)在9000~1.3萬(wàn)度。
3、平面混凝土屋頂
在平面屋頂安裝光伏電站，為了保證組件盡可能多的接收陽(yáng)光，需要設(shè)計(jì)出最佳水平傾角，故在每排組件之間需要間隔一定間距，以保證不被前排組件陰影遮擋。所以，整個(gè)項(xiàng)目占用的屋頂面積，會(huì)大于可以實(shí)現(xiàn)組件平鋪的彩鋼瓦和別墅屋頂。一般來(lái)說(shuō)，考慮到自然遮擋和女兒墻高度等復(fù)雜因素后，1千瓦占用屋頂面積為15~20平方米左右，也就是1兆瓦項(xiàng)目需要使用1.5~2萬(wàn)平方米面積。
4、如何測(cè)量屋頂?shù)挠行Э臻g
光伏陣列設(shè)計(jì)和組件選型過(guò)程中，有效面積極其重要，我們就來(lái)說(shuō)說(shuō)，屋頂有效面積有何測(cè)量竅門，如何掌握這些竅門？讓自家的光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝更加科學(xué)合理。
在測(cè)量的時(shí)候可使用卷尺進(jìn)行測(cè)量或直接從建筑物的結(jié)構(gòu)上得到，如屋檐排雨溝和屋脊之間的距離定義為“寬度”，沿屋檐的水平距離定義為長(zhǎng)度。
5、確定“邊緣區(qū)域”
這里要根據(jù)所選擇的安裝方式，應(yīng)當(dāng)在屋檐周邊提前留出邊界或“邊緣區(qū)域”。如果邊緣區(qū)域預(yù)留空間太小，后面會(huì)給施工以及維護(hù)帶來(lái)不便。如果邊緣區(qū)域空間太大，將會(huì)減少屋頂有效面積，影響光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)大小。對(duì)于這樣一個(gè)特殊參數(shù)，地方一般會(huì)對(duì)其尺寸有所規(guī)定，在光伏發(fā)電起步比較早的澳大利亞，對(duì)于“邊緣區(qū)域”推薦選取有效面積的20%。
6、確定有效面積內(nèi)可安裝的最大光伏組件數(shù)量
大家都知道一般常用的光伏組件是矩形的，它有兩個(gè)固定的緯度：長(zhǎng)度、寬度，屋頂上可安裝的實(shí)際光伏組件數(shù)量主要受這兩個(gè)固定緯度以及屋頂有效空間長(zhǎng)度、寬度的影響。通常情況下，光伏陣列可以按照屋頂?shù)淖呦蚝陀行娣e選擇風(fēng)景畫(huà)式安裝（長(zhǎng)邊平行于屋頂長(zhǎng)邊），或者按肖像畫(huà)式（長(zhǎng)邊平行于屋頂寬邊）安裝。
7、不規(guī)則屋頂可采用分割法
在農(nóng)村，屋頂復(fù)雜多樣，并不是所有屋頂都是我們所向往的矩形，如果你所面對(duì)的屋頂是非矩形區(qū)域，那么不要慌，可以采用分割法，把屋頂分割成若干個(gè)矩形，然后在按照風(fēng)景畫(huà)式安裝、肖像畫(huà)式來(lái)進(jìn)行安裝。
明白了這些，合理地利用和創(chuàng)造屋頂有效面積，達(dá)到利益最大化！但是這里我們要注意，盡管屋頂有效空間是考慮光伏組件總數(shù)的一個(gè)重要因素，但還要受其他因素約束，如最終的組件總數(shù)還取決于逆變器的選擇，以及可串并聯(lián)接入逆變器的組件數(shù)量等。