光伏整县推进四大应用场景及收益分析

“整县推进”屋顶分布式开发试点工作点多面广，包含工商业、户用多个不同的应用场景。小固本文针对整县推进具象化的一些场景，总结相关经验，提供场景化的解决方案。

场景一

户用瓦屋面光伏方案

1.1 项目概况

河南焦作整县推进，投资方以租赁屋顶的形式建设光伏，所发的电全部出售给电网。某户的屋顶为斜屋面，朝南面积约为60m²，如图所示。

1.2 光伏配置

屋顶安装20块545Wp组件，设计容量为10.9kWp，2路组串接入一台GW10K-DT逆变器，逆变器一路交流输出连接到380V公共电网，系统方案如下图所示。

系统BOM清单及价格如下：

整个项目初始投资为41420元，单位成本为3.8元/瓦，其中设备成本占到2.9元/瓦，租金约定每年为800元。

1.3 发电测算

项目地在河南焦作，全年辐照等效小时数约定为1300小时，组件首年衰减为2%，以后以0.55%的比例逐年衰减，25年功率不低于84.8%。电站首年发电量为14170度电，25年发电量为32.6万度电，年平均发电量13038度电。

1.4 投资收益

按照无国补计算，分布式上网电价为0.3779元/瓦，测算项目的投资收益情况，预计10年时间收回成本，20年累计发电收益为10.0万元，利润为4.26万元。

1.5 注意事项

(1)斜屋面光伏阵列最高点不应超过建筑的最高点，特殊情况可结合支架安全性、不违建和运维便利性等综合评估后进行调整(如斜屋面架空最高允许超出屋檐300mm);同时组件也不允许探出屋面(二层及以下房屋，在满足支架设计要求、方便运维的前提下，可考虑适当向南探瓦)。

(2)斜屋面组件排布应顺着屋面平铺设计，一般不应起倾角设计。

(3)组件排布应综合考虑楼层高度、是否存在有效平台和各地区历年积雪情况三种重要指标，来更合理地预留运维检修和防滑雪通道。

场景二

户用混泥土屋顶平改坡方案

整县推进中，也存在着一些老旧屋顶的改造和新建房屋光电建筑应用的需求，“平改坡”方案具备防水防渗、隔热保温以及提升光伏装机容量的优势。如何保证防水性能成了业主最关心的问题。

光伏平改坡屋顶

2.1 项目概况

项目由屋顶业主自投，负责整县推进的EPC进行电站建设，整个电站建设容量为17.28kWp，采用540Wp组件32块(8*4)，采用自发自用，余电上网的模式，自用比例为10%左右。光伏电站概算表如下：

温州泰顺县按照居民(家庭农场)屋顶统一规模化建设运营且按照政府“平改坡”美丽工程要求实施的，在光伏发电项目建成、并网和验收后给予居民发放一次性平改坡建设补贴。2021年、2022年、2023年建成、并网和验收的实行差异化补贴，补贴标准分别为0.5元/瓦、0.4元/瓦、0.3元/瓦。

该项目2022年完成，按照建设规模17.28kW共一次性补贴6912元，预计6年多即可回本。

2.2 注意事项

平改坡方案特变要注意防水，主流的防水方式有：

导水槽设计：组件之间使用防水盖或防水胶条，组件竖向防水效果较好，但是横向防水盖或防水胶条凸起，下雨小时间短时容易集灰，另外雨水容易从缝隙间流入，可能会有渗水的可能。

构件式光伏：在屋顶铺设防水膜和轨道，轨道易安装，而且具有良好的防水和排水性能。组件之间通过边框的结构结合紧密，可防止雨水浸入组件，雨水能够通过轨道被排出去。

场景三

标准工业厂房彩钢瓦屋顶方案

3.1 项目概况

整县开发中安徽黄山某工业厂房，厂房屋顶为彩钢瓦屋顶，屋顶可利用面积达 21000m²，投资方以能源合同管理、电费折扣的形式投资建设光伏，采用低压400V并网、“自发自用，余电上网”的模式，厂房负荷的消纳达到90%以上，光伏所发的电优先给负荷使用。

3.2 光伏配置

光伏总装机为1.8156MWp，采用4080块445Wp高效单晶组件和15台100kW组串式光伏逆变器，容配比为1.2;根据光伏发电系统装机容量和厂房及公司用电情况，选择低压单点并网，将光伏系统所发电能供给本地负载使用。

3.3 发电测算

安徽黄山首年发电为199.716万度，25年累计发电为4593.86万度，年平均发电为183.75万度。按照90%的消纳比例，每年平均可提供业主清洁电力165.34万度，25年累计提供清洁电力4134.47万度。

3.4 投资收益

3.4.1 太阳能光伏发电系统综合造价表

本项目建成后，系统生产运行情况如下：

1、系统建成后，不发生其他费用

2、不计税收因素

3、评价期25年

3.4.2 投资收益

光伏上网电价为0.3693元/kWh;工厂为大工业电价，以固定电价签订EMC合同，电价折扣为85折，即合同价格为0.680元/kWh。光伏电站概算表如下：

3.5 注意事项

如何解决彩钢瓦荷载问题?

3.5.1 加固方案

直接加固：可以根据工程的实际情况选用增大截面加固法、粘贴钢板加固法、粘贴碳纤维复合材加固法和组合加固法等。

间接加固：是根据工程的实际情况采用改变结构体系加固法、预应力加固法等。加固的连接方法宜采用焊缝连接、高强螺栓连接;有可靠工程经验时, 也可采用混合连接。

3.5.2 低载荷设计方案

轻质组件通过使用柔性组件代替3.2mm钢化玻璃的方式将传统玻璃组件的荷载由13kg/㎡降低到4kg/㎡，组件端荷载降低幅度高达70%。另外轻质组件的安装方式一般采用结构胶粘接或热风焊接，较传统玻璃组件的安装相比，取消了支架，这样采用轻质组件的光伏系统，屋顶新增荷载仅约6kg/㎡(0.06KN/㎡)。

场景四

标准工业厂房BIPV解决方案

4.1 项目概况

投资方以能源合同管理模式进行电费打折，整个电站建设容量为10.8MWp;系统为10kV升压“自发自用，余电上网”的项目，采用1500V系统的GW225K-HT逆变器，整个项目部分为新建厂房，采用BIPV作为厂房屋顶。

整个项目的概述表如下：

除此之外，企业业主选用BIPV作为部分屋顶，屋顶彩钢瓦费用节约了500多万。

4.2 注意事项

本系统采用了1500V 的方案，较传统的1100Vdc/500(540)Vac 升压系统相比，系统成本降低了>5分/Wp，并且系统的损耗减少了3.0%左右。两者的系统成本比较如下：

总结

整县推进并非单一场景，而是一个以分布式能源为主导、多种能源形式共存的方式存在，本文四个场景的模式及收益做了简单的分析，针对平改坡防水、彩钢瓦荷载能力、BIPV等问题提出了相应的解决方案。随着整县推进场景的不断探索及开发，在未来将出现更多的场景，这将对产品及其他方面提出更高的要求。固德威是以逆变器为核心的整体解决方案服务商，是全面助力整县开发，建设高质量、高标准的分布式光伏电站不可或缺的重要助力。

审核编辑：汤梓红