分布式工商業(yè)光伏項目則由于電價相對較高,且光伏發(fā)電和負(fù)荷用電相對同步,自發(fā)自用比例高,投資收益高等優(yōu)勢,成為大家爭取的目標(biāo)。
醫(yī)療機(jī)構(gòu)在屋頂安裝的光伏電站
但是,并不是每一個屋面都適合安裝光伏電站,首先要確定企業(yè)經(jīng)營情況,房屋產(chǎn)權(quán),用電價格;其次就要實(shí)地勘探屋面條件,要確認(rèn)屋頂?shù)某休d能達(dá)到安裝光伏電站的要求,屋面設(shè)備情況,是否有風(fēng)機(jī)、氣窗、采光帶、空調(diào),是否有女兒墻,女兒墻高度以現(xiàn)場實(shí)際測量為準(zhǔn)。廠房周邊是否有高層建筑物,少量的陰影遮擋會導(dǎo)致系統(tǒng)輸出功率下降,還有廠房的電網(wǎng)環(huán)境,供配電設(shè)施等等。
1、建筑物的情況,包括建筑物的產(chǎn)權(quán)、壽命、朝向、荷載等情況,需要實(shí)地勘探,采用航拍圖,了解屋頂朝向傾角和現(xiàn)場有無遮擋物。首先航拍圖至少需要5張不同角度圖片和環(huán)繞視頻,兩張高俯拍圖,有效防止拍攝屋頂時的畸變,東西各45度角側(cè)拍圖一張以及一張靠近房屋正視圖,全面的了解屋頂?shù)母鱾€情況。
(1)建筑的產(chǎn)權(quán)
如果投資方不是建筑物的業(yè)主,要注意建筑物的產(chǎn)權(quán)歸屬,如果是政府機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、車站等公共建筑,產(chǎn)權(quán)明確無爭議,則適宜開發(fā);如果是租賃的廠房,則要和業(yè)方簽訂合同確認(rèn),如果沒有正規(guī)的房產(chǎn)證,投資風(fēng)險就比較大。
(2)建筑屋頂?shù)膲勖?/span>
光伏電站需要運(yùn)營25年,一般要8-10年左右才能收回全部成本,在項目開發(fā)時,需要了解屋頂能使用的年限,年限太短不適宜進(jìn)行開發(fā),一般要超過20年。
(3)建筑屋頂朝向
從發(fā)電量的角度出發(fā),最佳傾角和朝南的方向無疑是最好的,但大部分屋頂都達(dá)不到這個條件,踏勘時需量出屋頂方位角、屋頂傾斜角度和周圍遮擋物如女兒墻的高度,用光伏模擬軟件先算出發(fā)電量和收益,再決定是否投資。
(4)建筑屋面荷載
屋面荷載分為恒荷載和可變荷載。恒荷載是指結(jié)構(gòu)自重及灰塵荷載等,光伏電站需要運(yùn)營25年,其自重屬于恒荷載。通常鋼結(jié)構(gòu)廠房上裝光伏系統(tǒng)每平米會增加15公斤的重量,磚混結(jié)構(gòu)廠房的屋頂每平米會增加80公斤的重量。在項目考察時,需要著重查看建筑設(shè)計說明中恒荷載的設(shè)計值,并落實(shí)除屋面自重外,是否額外增加其他荷載,如管道、吊置設(shè)備、屋面附屬物等,并落實(shí)恒荷載是否有裕量能夠安裝光伏電站。
可變荷載是考慮極限狀況下暫時施加于屋面的荷載,分為風(fēng)荷載、雪荷載、地震荷載、活荷載等,是不可以占用的。特殊情況下,活荷載可以作為分擔(dān)光伏電站荷載的選項,但不可以占用過多,需要具體分析。
(5)用戶用電量及用電價格
工商業(yè)光伏發(fā)電投資價值高。工商業(yè)電價高,自發(fā)自用比例高,因此要考察企業(yè)的用電量和電費(fèi),企業(yè)年、月、日均用電量,白天光伏發(fā)電時的用電量,節(jié)假日有沒有用電,用電量是多少。余量上網(wǎng)采用當(dāng)?shù)氐拿摿螂妰r。
(6)建筑物內(nèi)的電網(wǎng)質(zhì)量
光伏并網(wǎng)逆變器連接電網(wǎng),電網(wǎng)質(zhì)量會對逆變器運(yùn)行產(chǎn)生影響,如果有吊車、電焊機(jī)、龍門銑床、電弧爐等大功率感性設(shè)備,在啟動和關(guān)斷之間,同時伴隨大量的諧波,會對逆變器產(chǎn)生沖擊。質(zhì)量較差的地方安裝光伏系統(tǒng),需要增加電能質(zhì)量改正的設(shè)備,如有源濾波器APF,靜止無功發(fā)電器SVG等。逆變器的并網(wǎng)點(diǎn)盡量遠(yuǎn)離用電設(shè)備,如直接升壓到中壓 10kV并網(wǎng),可以回避諧波等電能質(zhì)量風(fēng)險。
興儲世紀(jì)在巴基斯坦建設(shè)的屋頂光伏電站項目
2、建筑物屋頂情況
建筑屋頂主要有彩鋼瓦、陶瓷瓦、鋼混等幾種,彩鋼瓦分為直立鎖邊型、咬口型、卡扣型、固定件連接型。前兩種需要專用轉(zhuǎn)接件,后兩種需要打孔固定;陶瓷瓦屋面可以使用專用轉(zhuǎn)接件,也可以不與屋面固定,利用自重和屋面坡度附著其上;鋼混結(jié)構(gòu)屋面需要制作支架基礎(chǔ),考慮屋面防水、抗風(fēng)載能力、屋面設(shè)計荷載等因素。
常見有三種屋面,彩鋼瓦屋面、混凝土屋面,瓦屋面。
(1)彩鋼瓦屋面:
要確認(rèn)彩鋼瓦的瓦型(角馳型、梯型、直立鎖邊型等),彩鋼瓦屋面破損、腐蝕生銹、防水情況。彩鋼板屋面結(jié)構(gòu)承重能力達(dá)到20KG/㎡,如屋面不滿足承載力要求,對原建筑加固后再進(jìn)行光伏組件安裝;彩鋼板有無嚴(yán)重銹蝕,漏雨及破損情況,已使用年限不超過3年。也有專業(yè)公司可以替換彩鋼瓦安裝光伏。
(2)混凝土屋面:
混凝土屋頂結(jié)構(gòu)承重能力達(dá)到40~60KG/㎡。如屋面不滿足承載力要求,對原設(shè)計進(jìn)行調(diào)整,使用更輕型的支架方案,或者減少光伏系統(tǒng)的安裝容量再進(jìn)行光伏安裝;房屋整體結(jié)構(gòu)未發(fā)生嚴(yán)重影響建筑安全的變形;屋面防水層未受到嚴(yán)重破壞,無漏水情況,否則需先重做防水。
(3)瓦屋面:
各種類型可使用掛鉤的瓦片:筒瓦、平板瓦、羅馬瓦等。根據(jù)瓦型選擇不同的掛鉤。油氈瀝青瓦:需要使用專業(yè)的支架結(jié)構(gòu)來安裝。小青瓦:傳統(tǒng)中國青瓦,不建議安裝,防水性能太弱,也可以直接換掉屋面瓦片,使用嵌入式系統(tǒng)來安裝。
如果是高層建筑,還需要考慮安裝和運(yùn)維等問題:如何把光伏組件、逆變器、支架等材料安全運(yùn)送到屋頂;逆變器要安裝在地下的配電房,與屋頂有著相當(dāng)長的距離,要考慮如何連接光伏電纜;要考慮高空怎么保證施工人員安全和電站后期的安全。
如果業(yè)主方要求光伏電站是加層,還要考慮當(dāng)?shù)爻枪艿姆ㄒ?guī)要求,有些城市不允許加層,有些城市有限高的要求,如廣東深圳規(guī)定,光伏電站安裝高度不大于2.2米。
屋頂光伏電站的支架設(shè)置
3、配電設(shè)施及并網(wǎng)點(diǎn)
配電設(shè)備是光伏電站選擇并網(wǎng)方案的根據(jù)之一,主要考查內(nèi)容有:
(1)廠區(qū)變壓器容量、數(shù)量、母聯(lián)、負(fù)荷比例等;
(2)廠區(qū)計量表位置、母排規(guī)格、開關(guān)規(guī)格型號等;
(3)廠區(qū)是否配備獨(dú)立的配電室,配電設(shè)備是否有備用的間隔,如沒有是否可以壓接母排;
(4)優(yōu)先選擇變壓器總?cè)萘看螅?fù)荷比例大的用戶;
(5)查看進(jìn)線總開關(guān)的容量,考慮收益問題,光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率不宜大于戶用開關(guān)的容量;
(6)以走線方便節(jié)約的原則,考慮逆變器、并網(wǎng)柜的安裝位置。
雖然新標(biāo)準(zhǔn)取消了光伏容量要小于變壓器容量25%的限制,而且還沒有規(guī)定上限是多少,但是根據(jù)經(jīng)驗(yàn),當(dāng)光伏容量超過變壓器容量80%時,工廠內(nèi)電能質(zhì)量會下降很多,因此建議光伏容量不要超過變壓器容量80%。
工商業(yè)可選擇單點(diǎn)并網(wǎng)和多點(diǎn)并網(wǎng),各有好處,單點(diǎn)并網(wǎng)是集中在一起,便于管理,多點(diǎn)并網(wǎng)是多個地方就近并網(wǎng),交流線路短,效率高??筛鶕?jù)實(shí)際情況來選擇。
屋頂光伏電站逆變器選擇也是值得注意一環(huán)
4、工商業(yè)復(fù)雜屋頂逆變器選型
(1)多角度的、多朝向的屋頂:在地形復(fù)雜的屋頂,可以根據(jù)局部一致性的組件數(shù)量,選擇多臺逆變器,或者多路MPPT的逆變器。目前逆變器技術(shù)成熟,已經(jīng)解決了多臺逆變器并聯(lián)的諧波問題,不同功率的逆變器,在電網(wǎng)端并在一起,也沒有任何問題。
(2)有陰影遮擋的屋頂:在光伏電站施工過程中,查看周圍是否存在高大建筑、塔桿或樹木對光伏組件形成陰影,以免造成光伏組串發(fā)電量損失,并且每個光伏組串的太陽能電池板要保持同水平高度相互串聯(lián),以防由于部分遮光,造成整個光伏組串發(fā)電量受損。如果實(shí)在是由于條件限制,不得不在有陰影的地方安裝太陽能組件,一是可以讓陰影盡量避開發(fā)電高峰時間,這樣可以減少一部分損失。二是讓可能有陰影的組件,集中在一臺逆變器,或者集中在一個MPPT回路上,這樣有陰影的組件,就不會影響正常的組件了
(3)承載不足的屋頂:可以采用沒有玻璃的柔性組件,組件可以適當(dāng)彎曲,重量很輕,每平方米只有4公斤左右,組件的效率也常規(guī)的組件差別不大,但重量比常規(guī)的雙玻組件輕80%以上,適合安裝在承重不足的屋頂。玻璃屋頂可以用,用結(jié)構(gòu)膠粘上去就可以了,安裝非常簡單,不增加額外的承重。