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屋顶分布式光伏发电技术应用案例分布式光伏并网发电系统位于用户侧，发电供给当地用电负荷，具有占地面积小、运行方式灵活等优点。主要应用在房屋屋顶、建筑物、温室大棚、鱼塘水泵和路灯等场合。集中式光伏并网发电系统主要是指大型的光伏发电站，作为大容量的电源直接给高压输电系统进行送电。

一 背景

分布式光伏并网发电系统位于用户侧，发电供给当地用电负荷，具有占地面积小、运行方式灵活等优点。主要应用在房屋屋顶、建筑物、温室大棚、鱼塘水泵和路灯等场合。集中式光伏并网发电系统主要是指大型的光伏发电站，作为大容量的电源直接给高压输电系统进行送电。一般建设在沙漠之中，具有选址灵活，建设周期短，出力稳定，运行方式灵活，容易参加电网的调压、调频，运行成本低等优点。

智慧光伏电站的建设与运维不但是降成本的关键步骤，更是创收的重要保障。由于光伏电站设备数量、类型多、故障诊断专业性强、工作坏境差、人员流动频繁、知识积累困难等诸多特点，传统的光伏电站运维已经不能远远不能满足现在高效电站、智慧运营的理念。当光伏和物联网紧密结合起来后完全可以做到线上结合线下，做到无人值班、少人值守，从而最大限度降低运维成本，减少发电损失，能快速有效的分析问题、处理问题。

通过物联网技术对发电问题的实时分析，通知运维单位及时运维。对发电量同期月发电量提升大约2-4倍，达到对于光伏发电的预期。

对多平台运维集中管理控制，通过远程派单，推送电站故障报警，区域运维中心调度人员对光伏电站进行运维巡检。故障修复在线确认，对运维全流程进行跟踪记录，随时随地便捷记录并同步工作状态。

二 应用案例

1.项目概述

北京科锐郑州生产基地二期厂房屋顶分布式光伏发电项目位于郑州市空港科锐工业园内，中心地理坐标为东经113.82°，北纬34.39°。本项目拟利用园区内北京科锐郑州生产基地二期厂房彩钢瓦屋顶建设光伏发电系统，屋顶总面积约25000m2，均为彩钢瓦屋面。场址周围无大的遮挡物，阳光接收条件好，适于光伏电站建设。场址附近对外交通运输条件较为便利。

本项目场址区属太阳能资源丰富区，太阳能资源稳定程度较稳定，项目具备开发价值；根据项目场址PVsyst气象数据进行太阳辐射资源评价，场址水平面多年平均太阳总辐射值为1415.3kWh/(m2·a)。

本项目拟利用园区内北京科锐郑州生产基地二期厂房彩钢瓦屋顶建设光伏发电系统。本阶段根据光伏电站的太阳能辐射资源条件、地形地质条件、交通运输条件以及目前的光伏组件制造水平等进行了分析研究。根据场址的建设条件，本项目共计布置540Wp单晶硅光伏组件4472块，装机规模2414.88kWp，光伏电站电能升压至10kV后，通过1台2000kVA箱式变压器接入园内北京科锐郑州生产基地二期厂房配电室10kV母线，采用“全额上网”的运行模式。

2.主要效益

光伏发电是将太阳能转换为电能，在转换过程中没有污染物排放。与相同容量的燃煤电厂相比，可节约煤炭资源和减少污染物排放。本期工程建成后，按年均发电量259.37万kWh计算,平均每年节约791吨标准煤。在增加发电量的同时，对当地的大气环境质量不产生任何影响。本工程装机量为2414.88kWp，每年减少烟尘排放量约705吨,减少二氧化碳约1945吨、二氧化硫约78吨、氮氧化物约5吨。

光伏发电在电能产生过程中不需要水资源，只是为了使设备发挥应有的效率，定期对设备浮土进行水冲洗，冲洗用水量小，这部分水除悬浮物较高外，没有增加其它污染物，因此水落地后形不成径流而自然蒸发，在生产过程中没有污水排放。因此在增加发电量的同时，对当地的环境质量不产生任何影响。

由以上分析可见，光伏工程的建设替代燃煤电厂的建设，可达到充分利用可再生能源、节约不可再生化石资源的目的，将大大减少对环境的污染，同时还可节约大量淡水资源，对改善大气环境有积极的作用。可见光伏工程建设对于当地的环境保护、减少大气污染具有积极的作用，并有明显的节能、环境和社会效益。

三 技术要点

智能监控系统可进行数据采集、电站监控、运维运营全套管理业务。通过云端大数据分析平台，实现用户旗下所有新能源电站的透明化管理、自动化运维、智能化诊断和 辅助决策等核心功能。

光伏发电的并网原理如图3-1所示。太阳能电池阵列通过正弦波脉宽调制逆变器向电网传送电能，逆变器馈送给电网的电力由阵列功率和当时当地的日照条件决定。逆变器除了具有直流——交流转换功能外，还必须具有光伏阵列的最大功率跟踪功能和各种保护功能。图3-1所示逆变器为电压型逆变器。目前，电压源型逆变器技术已日趋成熟，所需的硬件也容易购得。

光伏发电并网运行还必须考虑公用电网停电时的工作状况。常规的光伏发电并网系统，在公用电网停电时则停止逆变器工作。若在白天，其实光伏阵列仍能继续发电，因此设计了市电断电时的单独运行方式。

四 应用前景

在“碳达峰，“碳中和”，这两个发展目标明确的情况下，光伏行业非常具有发展前景。而且从全球能源形势上看，新能源（重点是光伏发电）代替传统能源的步伐只会越来越快，可以说这个领域是很有潜力和未来的。

合同能源管理即能源公司投资建设、管理、维护、运营。资金来自银行贷款或租赁融资。该模式下，能源公司可向用电户收取折扣电费，多余电量可上网，还能获得补贴，同时需要向建筑物业主支付租金和向银行偿还贷款利息。

国务院近日印发《2030年前碳达峰行动方案》，提出深化可再生能源建筑应用，推广光伏发电与建筑一体化应用。到2025年，城镇建筑可再生能源替代率达到8%，新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力争达到50%。