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四、屋頂分布式電站選址建議

1、 首先注意原廠房的設(shè)計(jì)使用功能。

根據(jù)《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50016-2014，生產(chǎn)車間以及存儲倉庫的火災(zāi)危險(xiǎn)等級可以分為甲、乙、丙、丁、戊類，由于甲、乙類廠房及倉庫火災(zāi)危險(xiǎn)等級較高，因此嚴(yán)禁在該類廠房上部建設(shè)光伏電站，丙類廠房和倉庫可以根據(jù)下部廠房的使用功能并且結(jié)合生產(chǎn)工藝綜合確定，丁、戊類廠房可以作為電站的建設(shè)地點(diǎn)。

2、臨建廠房禁止建設(shè)光伏電站。

根據(jù)規(guī)范要求建筑的設(shè)計(jì)使用年限1、臨時(shí)性結(jié)構(gòu)5年;2、易于替換結(jié)構(gòu)構(gòu)件25年;普通房屋和構(gòu)筑物50年;4、紀(jì)念性和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)100年。

光伏電站設(shè)計(jì)使用壽命為25年，臨建結(jié)構(gòu)不能滿足電站設(shè)計(jì)的使用耐久性的要求，因此臨建建筑物和構(gòu)筑物不能進(jìn)行光伏電站的建設(shè)。尤其是廠區(qū)內(nèi)建設(shè)的一些臨時(shí)通道，臨時(shí)車棚等建筑。

3、 廠房的使用壽命已經(jīng)大于10年，并且屋頂彩鋼板銹蝕嚴(yán)重或者防水層破漏水較為嚴(yán)重，對于這樣的廠房要慎重選擇。

4、選擇廠房的結(jié)構(gòu)承載能力滿足光伏電站建設(shè)承載力要求。根據(jù)《光伏電站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50797-2012的3.0.7的要求，在既有建筑物上面增設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，必須進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)和電氣的復(fù)核，并應(yīng)滿足建筑物結(jié)構(gòu)及電氣的安全要求。

根據(jù)該規(guī)范10.1.4要求，在既有建筑物上面增設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的時(shí)候，應(yīng)根據(jù)建筑物的種類分別按照《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50144和《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292的規(guī)定進(jìn)行可靠性鑒定。

位于抗震設(shè)防烈度為6~9度地區(qū)的建筑還應(yīng)該根據(jù)其設(shè)防烈度、抗震設(shè)防類別、后續(xù)使用年限和結(jié)構(gòu)類型，按照《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023的規(guī)定進(jìn)行抗震鑒定。

5、適宜建設(shè)電站的屋面形式。

(1)滿足前面四條所提出的要求。

(2)屋面彩鋼板形式為角馳型或者直立鎖邊型彩鋼板

(3)混凝土屋面防水良好。

(4)屋面突出物、遮擋物較少

五、屋頂分布式電站建設(shè)要點(diǎn)分析

1、鋼筋混凝土屋面

鋼筋混凝土屋面分為上人屋面和不上人屋面，上人屋面多為平屋面，不上人屋面中平屋面與坡屋面均常見。平屋面的廠房結(jié)構(gòu)形式多為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，排水坡度多為材料找坡2%;坡屋面的廠房結(jié)構(gòu)形式多為鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，常見坡度為10%。

其中框架結(jié)構(gòu)屋面形式多為框梁或混凝土次梁上鋪混凝土板或現(xiàn)澆鋼筋混凝土板;排架結(jié)構(gòu)屋面形式多為混凝土屋面梁上鋪設(shè)預(yù)制鋼筋混凝土屋面板。上人屋面的屋面活荷載多為2.0kN/m2，不上人屋面的屋面活荷載多為0.5kN/m2。根據(jù)屋面防水形式的不同，屋面又分為柔性防水屋面(防水層外露)和剛性防水屋面(防水層在內(nèi)部，外表面多為40厚細(xì)石混凝土)。

對不同結(jié)構(gòu)形式的廠房及不同防水形式的屋面，支架設(shè)計(jì)采用不同的設(shè)計(jì)方案。對于鋼筋混凝土屋面，光伏組件可沿屋面坡度平行鋪設(shè)，也可設(shè)計(jì)成一定傾角的方式布置。

光伏電站同鋼筋混凝土屋面結(jié)構(gòu)的連接方式主要有(1)混凝土配重、(2)植筋連接、(3)結(jié)構(gòu)膠連接。

2、彩鋼板形式屋面

光伏電站同鋼筋混凝土屋面結(jié)構(gòu)的連接方式主要有(1)通過光伏專用夾具連接(2)通過鉚釘固定或者冷焊連接。彩鋼板屋面一般原廠房設(shè)計(jì)恒荷載多為0.3KN/㎡，屋頂光伏電站滿布荷載為0.15KN/㎡。

3、 屋頂分布式電站設(shè)備選型

屋頂分布式光伏電站設(shè)備按照安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、靈活的原則選型。

安全性：設(shè)備需滿足相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，保證操作、運(yùn)行的安全可靠，對可能出現(xiàn)的誤操作具備安全保護(hù)功能。

可靠性：設(shè)備需具備可靠連續(xù)運(yùn)行能力和故障時(shí)可靠斷開故障的能力。

經(jīng)濟(jì)性：設(shè)備選擇需考慮經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(包括降低損耗、減少投資等)，保證項(xiàng)目的盈利能力。

靈活性：設(shè)備選擇需考慮運(yùn)行維護(hù)方便靈活，減少維護(hù)成本和時(shí)間，方便后期擴(kuò)建。

4、分布式光伏電站主要電氣設(shè)備

分布式光伏電站主要電氣設(shè)備有逆變器、升壓變、匯流箱、開關(guān)柜等。

逆變器

逆變器主要有組串式逆變器和集中式逆變器

1)組串式逆變器具有單機(jī)功率小，應(yīng)用靈活，多路MPPT，有效改善失配，減少發(fā)電量損失等優(yōu)點(diǎn)，但是單位容量價(jià)格較高。適合分散布置，傾角變化較多的光伏電站。

2)集中式逆變器具有方便后期維護(hù)檢修，單位容量價(jià)格較低的優(yōu)點(diǎn)，但MPPT路數(shù)較少。適用于集中布置傾角一致的光伏陣列。

升壓變

光伏電站升壓變布置于陣列區(qū)，多采用箱式變電站。目前箱式變電站使用較多的有美變(油變)和歐變(干變)兩種。

匯流箱

匯流箱主要有交流匯流箱(配合組串逆變器陣列使用)和直流匯流箱(配合集中式逆變器使用)兩種。

開關(guān)柜(并網(wǎng)柜)

開關(guān)柜根據(jù)并網(wǎng)電壓不同分為低壓柜和高壓柜。并網(wǎng)開關(guān)柜選擇應(yīng)滿足并網(wǎng)要求、運(yùn)行可靠、操作方便。

六、屋頂電站建設(shè)特殊性

1、輕鋼屋面的光伏電站尤其要注重原建筑物的結(jié)構(gòu)安全性。

2、輕鋼屋面更應(yīng)注重檢修運(yùn)維通道的規(guī)劃設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)檢修步道。

3、設(shè)計(jì)前期應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和電氣安全復(fù)核，并評估廠區(qū)的電力消納情況，確定合適的并網(wǎng)方式。

4、對卷材防水屋面，在每個(gè)配重塊下應(yīng)設(shè)置了防水加強(qiáng)層;規(guī)劃施工通道，通道鋪設(shè)耐踩壓草氈，避免施工時(shí)破壞屋頂防水層;并且，施工時(shí)及時(shí)將配重塊安放就位，嚴(yán)禁出現(xiàn)屋面堆載的情況。

5、對于藥廠、糧庫等特殊廠區(qū)，要特別注意施工組織和消防等問題。

原標(biāo)題：董曉青：屋頂分布式光伏發(fā)電設(shè)計(jì)建設(shè)優(yōu)化要點(diǎn)分析