闫亚龙
身份证号：61272219771201****，陕西 神木 719300
摘要：近年来，与建筑相结合的分布式光伏发电系统的应用越来越广泛，屋顶光伏发电系统在提高城市韧性和减少一次能源消耗方面的作用日益凸显。但是，在城市建筑屋顶光伏发电系统设计初期，由于未能很好地考虑不同类型的城市建筑对光伏发电量的消纳能力，导致弃光现象严重。因此，结合用户侧负荷情况、用地性质等约束条件，合理地选择光伏发电系统的用户侧，并综合分析一个地区城市建筑屋顶光伏发电的利用潜力，对于政府电力规划、减少能源浪费等具有实际的指导意义。
关键词：新供给模式;建筑屋顶;光伏发电;
引言
随着社会经济的快速发展，人们的生活水平在不断提高，对电力的需求量也在不断增多。电力企业需要对各种能源进行充分利用，增加电能供应量。而光伏电站可以将太阳能转化为电能，是一种新型发电方式。但是在光伏电站建立过程中，各种因素会影响光伏电站的发电效率。因此，需要在掌握影响光伏电站发电效率因素的基础上，提出有效措施提升光伏电站的发电效率，推动光伏电站在电力行业中的广泛应用。
1简述光伏发电的概念
光伏发电是光能利用的一种方式，光伏发电运用微网技术接入超高压的发电网里，微网和超高压发电网彼此依存、相辅相成。光伏发电并网技术是绿色能源、清洁能源技术的一种，因此，对生态环境不会产生污染，完全符合我国对经济、环境以及社会可持续发展的需求。提升光伏发电技术不仅可以解决生态污染的难题，还能节省发电的成本，进一步节省时间和空间等成本。总的来说，并网型光伏发电技术有两方面的明显优势：一方面，并网型光伏发电使用的是太阳能这种绿色、清洁能源，所以并不会过度浪费能源，在现实运用的过程中，也可以更好地保护生态不受污染，符合我国持续发展的要求。传统的发电方式是使用化石能源来完成的，但是化石能源非常有限，在短时间内不能再生，同时在运用时，会散发出对生态造成严重污染的气体。随着人们越来越关注生态环境保护方面的问题，光伏发电并网技术逐渐进入人们的生活中。另一方面，并网型光伏发电的发电方式大大降低了技术难度，同时也节约了建设和维护等相关成本，减少发电成本可以在很大程度上推动国家电网多元化的可持续绿色发展。
2光伏发电系统的发电量计算
根据GB50797-2012《光伏发电站设计规范》中推荐的公式，可计算得到单位面积光伏组件的理论发电量Ep。其计算式为：Ep=HA*PAZ/ES*K
式中，HA为水平面总太阳辐射量，kWh/m2；PAZ为光伏组件的安装容量，kWp；ES为标准测试条件下的太阳辐射量，kWh/m2，为常数，取值为1；K为综合效率系数，经验取值为0.75～0.85。上海市属于太阳能资源一般地区，水平面年太阳辐射量为1303kWh/m2。若采用单晶硅光伏组件，其单位面积装机容量为0.16kW，由此可计算得到单位面积单晶硅光伏组件的理论年均发电量为156.4～177.25kWh。
3光伏建筑一体化原则
3.1规划先行原则
建筑业首先必须坚持规划的概念，而光伏建设的一体化也要求规划优先。首先，需要对太阳能资源、环境和建筑物地点的地理条件进行深入研究，这将是对光伏建筑进行综合设计的先决条件；其次，选择适合建筑场地太阳能照明特点的光伏并网设计，尽量避免阻塞，让光伏组件最大限度地接受太阳能，最大限度地提高光伏发电效率。
3.2节能和环境保护原则
光伏建筑的一体化要求光伏建筑与建筑的一体化具有节能和环境保护原则，主要体现在以下三个方面:(1)建筑本身——必须是环保的——生产过程(2)光伏组件或组件的原材料，如光伏幕墙，必须环保，不得造成光污染。
(3)采用节能技术，例如在外墙光伏组件设计过程中选择透明外壳，建筑物自然通风，减少对空调的过度依赖。
4光伏发电相关技术分析
4.1光伏组件及支架运维要点
（1）根据检查周期，定期检查光伏组件玻璃表面是否有破损现象，是否发生热斑效应，光伏组件接头处是否牢固，绝缘是否良好，组件与支架之间固定是否牢固，有无松脱现象。（2）在有条件的情况下，应该配备红外线热像仪，当太阳能辐照度800W/m2以上，同一组子方阵使用红外线热像仪进行查看，观察光伏组件内部表面温度是否均衡，是否有过热现象，从而能在短时间内判断光伏组件是否发生热斑效应。（3）检查所有光伏组件铝边框与支架接地是否良好，铝边框必须牢固接地，外观无破损或老化；所有光伏组件引出线串联连接紧固可靠、连接头无腐蚀、无异物且无松动。（4）定期检查组件支架牢固性与稳定性，检查组件支架表面镀锌层是否有腐蚀现象，混凝土基础是否有开裂现象。（5）定期检查组件支架所有固定螺栓、紧固件、以及其他需要连接部位是否牢固可靠，表面的防腐涂层不应出现开裂和脱落现象，否则应及时修补。（6）光伏组件方阵采光面要保持清洁，如积有灰尘，应该定期（3个月周期）使用拖布和清水进行清扫，或有条件的情况下可以装配自动清扫机器人进行清洗，在清洗的过程中，不能使用腐蚀性的溶液清洗或者硬物擦拭；光伏组件方阵除人为情况下，一般不会受到损坏，在遇到大雪、大雨、冰雹等情况下，应该对方阵受光面及时进行清扫和擦拭。有积雪应及时清理。
4.2主要设备
逆变器的最大容量和最小的单位成本之间有着非常紧密的关系，较大容量的逆变器只要发现运行有误，就能直接对系统产生较大影响。因此，想要挑选更好的并网逆变器，就需要对处在实际运用中的光伏发电系统进行一定的考量，除此之外，还要对逆变器的容量进行充分考虑。过压和反极性保护都是并网逆变器的功能，对光伏系统中的逆变器展开相关检查，能够使用直流配电稳定电池电流，保证数据能够精准地传输到控制器上，进而安全地运行系统。把独立网络作为使用设备，同时运用并网逆变器时也能使用这种方式。
4.3交直流汇流箱运维
（1）定期查看交直流汇流箱箱体是否有变形、锈蚀、渗水等现象，箱体开关锁动作灵活，进线口和出线口防火泥无缺失。（2）定期检查交直流汇流箱输入端子是否牢固可靠，有无松脱和锈蚀现象；汇流输出断路器动作是否灵活可靠，交流汇流箱各个输入回路断路器动作是否可靠；如果安装智能型交直流汇流箱，可以通过内部监控单元，手动进行切换观察每个光伏组串工作电压和工作电流是否正常，从而确定各个回路光伏组串直流熔断器工作是否正常。（3）直流汇流侧电缆的正极和负极对地绝缘电阻均应大于2MΩ；交直流汇流箱内部浪涌保护器应连接可靠，上一级配断路器的，断路器应在合闸位置。
结束语
光伏发电系统的经济效益在很大程度上是受其安装面积和政府补贴的影响。光伏发电系统的经济效益与政府补贴呈正相关变化，在满足系统利用率的前提下，随着屋顶用于安装光伏发电系统的面积比例的增大，其成本回收年限呈严格递增趋势，而25年的总利润呈先缓慢增大后快速减小的趋势。
参考文献
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