工商业彩钢屋顶倾角对光伏发电的影响

【古瑞瓦特】工商业彩钢屋顶倾角对光伏发电的影响

随着工商业光伏的普及和应用，越来越多的工业企业纷纷利用其厂房屋顶建设光伏发电，很多人在彩钢屋顶上建设光伏的时候通常会遇到当建筑屋顶是南北双面坡的屋顶，在南坡面上安装光伏通常没有异议，但是彩钢屋顶的北坡安装光伏应该如何处理的问题。是应该继续采用平铺的方式还是应该通过安装带有倾角的支架来满足光伏阵列最佳倾角的要求，这个问题困扰了很多工程技术人员。今天我们一起来讨论一下这个话题。

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大家知道，彩钢屋顶的排水性能较好，大部分彩钢屋顶的设计坡度为3~6%左右，其倾角通常为3°~5°左右。为了确保屋顶原结构的安全、防雨性能和抗风能力，因此通常在彩钢屋顶安装光伏时，无论在南坡还是北坡，都是采用直接平铺安装的方式，而不采用另外安装支架的方案。这不仅是为了尽量减轻附加在屋顶的光伏支架重量，减轻对屋顶的负荷，同时也是为了减少风荷载，避免大风对光伏阵列的破坏。

毫无疑问，由于大部分彩钢屋顶的倾角无法达到最佳倾角的要求，平铺在屋顶上的光伏发电阵列无法获得最佳的发电效果，特别是安装在北坡的光伏发电阵列可能效果就更差。

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那么安装在北坡的光伏阵列对发电到底有多大的影响呢，我们采用PVsyst软件来模拟计算和分析一下吧。我们选取广州某地和宁夏某地两个比较有代表性的地区来做示范模拟分析：

计算结果表明：在广州这样的低纬度地区的工商业厂房屋顶的南北坡上安装光伏发电阵列，较低的屋面倾角对光伏发电的影响通常在3%以下。即便是安装在北坡面上的光伏发电阵列，其相对最佳倾角的损失也不大于6%，南坡的发电量相对损失也在2~3%左右。但是对于安装在银川这样相对较高的地理维度的地区的电站，同样的安装方式，其对于发电量的影响还是比较大的。从表二可以看到，即便是安装在南坡上的光伏阵列，由于倾角较低，发电量将会比最佳倾角相对损失13~15%，安装在北坡上的光伏阵列损失就更大，大约在20~22%左右。相比而言，北坡比南坡的发电量要少5~7%左右。

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结论：对于低纬度地区，在坡度较小的彩钢屋顶上安装光伏对发电量的影响比较小，无论是屋顶的南坡还是北坡都可以获得较好的效果。在高纬度地区的坡度较小的建筑屋顶上安装光伏，特别是北坡面上安装光伏，对发电量的影响是比较大的，但是为了确保光伏阵列的安全运行和抗风能力，在彩钢瓦面上安装光伏列阵也应该采用平铺的方式。