4招轻松解决工商业屋顶复杂问题

随着工商业光伏不断推进，大型的、平坦的、朝向好的、无遮挡的水泥或者彩钢屋顶越来越少，剩下的可能是多角度的、多朝向的、有遮挡的、多种结构的屋顶。如何在这些复杂屋顶设计好光伏电站？既要控制成本，又要保证发电量，还要安全可靠，是设计师和投资方最关心的问题。

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多角度的、多朝向的屋顶

根据电路串联原理，同一个回路，电流的大小是由最小的一块组件决定的。在设计时，需让每台逆变器的每个回路的组件型号、安装角度，组串数量都保持一致。逆变器每个MPPT回路都是独立运行的，相互之间不干扰，因此不同的MPPT回路可以不一样。

在地形复杂的屋顶，可以根据局部一致性的组件数量，选择多台逆变器，或多路MPPT的逆变器。目前逆变器技术成熟，已经解决了多台逆变器并联的谐波问题，不同功率的逆变器，在电网端并在一起，也没有任何问题。

三相逆变器和单相逆变器，也可并在一起。我国工商业和民用系统中，绝大多数是TN系统。并网逆变器接入电网，三相逆变器是3根火线，1根零线，一根地线；单相逆变器是1根火线，1根零线，一根地线。如果已有三相电网，单相逆变器只要接入1根相线（即火线），和1根零线一根地线即可，因此电气上不存在问题。

三相四线制有功电度表与单相电度表不同之处，只是它由三个驱动元件和装在同一转轴上的三个铝盘所组成，它的读数直接反映了三相所消耗的电能。三相是单独测量，允许三相不一样，因此如果一相功率增加了，不会影响另外两相。

注意事项：单相逆变器接入电网，要注意两个问题，一是三相不平衡的问题，因此要尽量把单相逆变器接入负荷最大的那一相；二是如果负载三相是平衡的，单相功率不宜太大，最好不要超过负载功率。

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有阴影遮挡的屋顶

光伏电站施工过程中，应查看周围是否存在高大建筑、塔杆或树木对光伏组件形成阴影，以免造成光伏组串发电量损失，并且每个光伏组串的太阳能电池板要保持同水平高度相互串联，以防由于部分遮光，造成整个光伏组串发电量受损。如果条件限制，不得不在有阴影的地方安装太阳能组件，可采取以下方法，尽量减少损失。

（1）太阳都是中午前后最强，在11点到15点的发电量占了80%以上，早晚的光线则弱一点，如果可以调整组件角度，尽量让阴影避开发电高峰时间，这样可减少一部分损失。

（2）让可能有阴影的组件，集中在一台逆变器，或集中在一个MPPT回路上，这样有阴影的组件，便不会影响正常的组件。

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安装角度不是最佳的屋项

光伏组件的安装角度包含两个角度：倾角、方位角。倾角（高度角）：光伏组件与水平地面之间的夹角。方位角：光伏组件的朝向与正南方向的夹角。无论是倾角的变化，还是方位角的变化，都会对光伏项目发电量造成影响。

由上图可看到，假定组件在最佳安装角度时效率是100%，如果倾角不对，发电量损失就比较大，垂直安装效率只有59%。

在北方高纬度地区的工业彩钢厂房，倾斜角度一般只有10度左右，如果按照这个角度去安装光伏组件，光伏效率比较低，损失比较大，这时可采用彩钢瓦带角度太阳能支架，适当增加安装角度，提高光伏系统的效率。但在设计时，需注意几点，在沿海地区，要注意台风，因为角度升高会产生负风压，支架的抗风设计要超过当地的最强台风载荷；在北方地区，要注意积雪的影响，雪载荷和融雪通道。

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承载不足的屋顶

目前分布式光伏存在的几个痛点：有些效益好的企业屋顶可能比较旧，满足不了载荷的要求，安装光伏要加固屋顶，但厂家可能不同意停产加固；一些机场、商场等屋顶都是玻璃顶，业主既想安装光伏，又不想破坏以前的玻璃结构。该如何解决这些痛点呢？

目前有一种晶硅柔性组件，没有玻璃，采用优异的N型单晶电池厚度，只有150-160微米，可弯曲，且很轻，每平方米只有4公斤左右，组件的效率与常规晶硅组件差别不大，但重量比常规的双玻组件轻80%以上，适合安装在承重不足的屋顶。玻璃屋顶也可用，用结构胶粘上去即可，安装简单，且不增加额外的承重。

总结

只要思想不滑坡，办法总比困难多。面对越来越复杂的屋顶，光伏行业发挥了集体的智慧和力量，攻克了一个又一个难关，如逆变器厂家攻克多机并联谐波问题，支架厂家发明彩钢瓦带角度太阳能支架，组件厂家发明晶硅柔性组件，使光伏行业的应用越来越广。