屋顶分布式光伏电站需注意的安装方式

随着光伏发电应用越来越广泛，光伏发电的优势突显，很多符合条件的业主开始选择，可是由于安装条件多种多样，到底用什么方式安装，也是大家最关心的问题，光伏系统运行寿命长达25年，所以从前期的现场勘察，方案设计，施工，运维等等，都要考虑周全，避免后期出现一些不可弥补的损失！

一、安装户用光伏电站时，需注意以下几点：

1、屋顶条件：确保屋顶结构能够承受光伏电站的安装重量，并且无阻挡物遮挡光线。屋顶的方向、倾角和面积也需要考虑，以最大程度地利用太阳能资源。

 2、安全性：安装前需了解屋顶的结构强度以及当地的安全规定。确保光伏电站的安装不会影响房屋的结构稳定以及屋顶的防水性能。同时，安装过程中需要采取合适的安全措施，确保人员和物品安全。

3. 维护和保养：光伏电站的维护和保养对于其性能和寿命至关重要。确保光伏电站安装位置的可访问性，以便进行定期检查、清洁和维修工作。

4. 电网连接：了解当地的电网连接政策和规定，确保光伏电站能够正常并安全地与电网连接。

5. 法规和许可证：在安装屋顶光伏电站之前，确保符合当地相关的法律法规，取得必要的许可证和批准。

6. 性能和效益：合理规划和设计光伏电站的容量和组件，以满足家庭的用电需求。根据当地的太阳能资源评估，计算光伏电站的预计发电量和回报期。

请注意，以上内容仅提供一般性的建议，在具体情况下应咨询专业的工程师或能源顾问

二、常见的安装形式应采用哪种较好？

不同的屋顶安装光伏组件的方法也不一样，常见的安装方式包括附加型、压载型及桩基型。

如果屋顶属于彩钢瓦型式，一般都考虑附加型，直接将组件平铺在彩钢瓦上，尤其是一般彩钢瓦屋顶都没有女儿墙，采用平铺的型式防风效果最好，最为安全；另外彩钢瓦屋顶也有一定的倾角，虽然可能不是光伏发电对应的最佳倾角，但加大倾角带来的改造成本也是需要综合考量的。

对于水泥屋顶，通常是纯平，常见的安装方式是压载型和混凝土基础桩基型，如图所示。

很多时候，建筑物业主不允许在混凝土平屋顶上钻孔，一方面是担心老建筑的强度，或者是不想改变屋顶的防水性能。这就是选择压载型或混凝土基础安装的原因。

压载型由于没有和屋顶做锚固连接，因此侧面可以考虑做防风处理，尤其是没有女儿墙的水泥屋顶。

混凝土基座的主要目的是确保即使在暴风雨季节，支架系统也能保持完好无损。它保证了良好的安装而不会导致屋顶漏水，还可以提高太阳能电池组件的效率，减少女儿墙对阳光的遮挡

三、平顶屋一定不要平铺安装

在平屋顶上采用平铺方式安装光伏组件，不仅安装量/面积可以最大化，还有可能将光伏作为屋顶顶棚使用，增加空间面积。

但在平屋顶上安装光伏，并不代表着您还应该将其倾斜度设置为0度，我们需要考虑很多因素应避免平装，平铺组件容易积灰，积灰可能造成10％甚至30%的发电量损失； 清洗更不方便，积水不易流出；与倾斜安装相比，发电量将减少； 投资回报期将更长；可能无法靠自然降雨来去除积灰；

倾斜安装和纯平铺的光伏阵列发电量会有很大明显的不同，通过对一个11.2kWp太阳能系统进行仿真模拟，倾角分别为10度、5度和0度。

仿真结果表明，如果倾角为0度，则11.2kWp系统年发电量约为13,480.3kWh，而在5度倾角下，该系统一年发电量达到14,066.9kWh。而事实上，当倾角为10度时，该系统年发电量达到14,520kWh。

从结果中可以看出，每增加5度，系统每年增加500kWh的发电量（15度后，增加量会明显减少，超过最佳倾角后反而会更低）。而且，上述仿真模拟还没有考虑低倾角安装时由于积灰而造成的发电量损失。

如果不愿意采用最佳倾角来安装的话，安装倾角尽可能还是高一些。如果必须平铺，建议也将倾角设计在5-10度之间。对于平屋顶来说，5-10度的角度也已经足够平了，而对于彩钢瓦屋顶来说，一般都会留有3度以上的角度，相比增加倾角的额外成本来说，顺其自然、随坡就势也是很好的选择。

即使是平屋顶，安装光伏电站也需要特别考虑。以下是在平屋顶上安装光伏电站时需要注意的要点：

1. 支架选择：选择适合平屋顶安装的支架系统，常见的支架有固定角度支架、可调式支架和单轴/双轴跟踪支架等。根据需求和预算选择合适的支架。

2. 安装角度：平屋顶光伏电站的安装角度通常会有一定的倾斜，以利用太阳能资源。常见的安装角度为10度至30度之间，在选择安装角度时需要考虑光伏电池组的最佳工作效率和可观察性。

3. 防侧风措施：平屋顶容易受到侧风的影响，为了增加光伏电站的稳定性，安装时需要采取相应的防风措施，如增加支撑结构、采用风灵敏支架等。

4. 防水措施：在安装前，需要确保屋顶防水系统完好并符合要求。并采取防水措施，如增加防水层或使用防水垫片，以确保光伏电站的安装不会影响屋顶的防水性能。

5. 排水设计：平屋顶上的光伏电站需要考虑好排水问题，以防止水积聚和屋顶渗漏。确保安装支架系统时不会阻塞雨水流动，并留出足够的雨水排放通道。

6. 安全维护：平屋顶上的光伏电站需要定期维护和清洁，确保清除积雪、积尘和杂物，并定期检查支架系统和组件的稳定性和安全性。

四、平屋顶安装一定要考虑风速

在太阳能系统的设计阶段，必须考虑当地可能出现的最大风速，尤其是在风速超过每小时180公里的地区。

不是五年一遇，十年一遇，光伏系统的寿命是25年，必须考虑50年一遇！

2021年4月底发生在江苏南通的台风足以说明一切，随着建筑质量的提升，对于南通地区的建筑也来说，几乎没有人会过多考虑到三十年前常发生的台风灾害，毕竟南通地区的台风，也就能对以前的平方、草屋、大棚带来点影响。

但发生在南通的那场大风，活生生地将屋顶的太阳能光伏、太阳能热水器都吹到了地上，台风期间造成十多人死亡，50年一遇毫不夸张。

普通的平屋顶太阳能发电系统可以承受160 km / h（十三级台风）的风速，但如果没有女儿墙挡风，阵列间没有考虑防风，局部区域因气流而造成的瞬间风速会远远超过实际的风速。

这时候对于支架的选型、结构设计、压载或混凝土基础强度设计必须依赖专业机构的建议，即便是彩钢瓦屋顶的平铺，也要有科学的分析。

1. 风速调查：在安装光伏电站之前，需要对所在地区的风速进行调查和评估。可以参考当地气象数据或咨询专业机构以获取与该地区平均风速和最大风速相关的信息。

2. 风荷载计算：根据所在地区的风速和设计标准，进行光伏电站的风荷载计算。这些计算包括支架系统的承载能力、电池组件和其他设备的设计等。

3. 风荷载测试：在实际安装之前，进行风荷载测试以验证支架系统和其他设备的抗风能力。这可以通过在现场进行抗风试验或模拟风洞测试来完成。

4. 风险评估和控制：在安装过程中，需要对可能的风险进行评估，并采取相应的风险控制措施。这包括选择适当的支撑结构、加固固定点、使用风灵敏支架等。

5. 风速监测：建议在平屋顶上安装风速监测设备，以实时监测风速情况。这可以帮助及时采取措施以应对较高的风速，例如停机保护或临时采取固定措施。

总而言之，在平屋顶上安装光伏电站时，确保支架系统和设备有足够的抗风能力至关重要。这可以通过风速调查、风荷载计算、风荷载测试和风险评估等措施来实现。请确保与专业工程师或安装团队合作，并严格遵守相关的安全标准和建筑规范。

五、需要考虑平屋顶安装漏水风险

积水在平屋顶上很常见。由于屋顶是平坦的，所以水无处可去，或者说排水变慢，在屋顶停留的时间会边长，因此，任何屋顶上的缝隙、孔洞都会变成积水的停留处。

此时，安装了光伏系统的平屋顶，由于支架安装和混凝土桩基安装时可能造成的防水层破坏，就成为平屋顶光伏最大的漏水风险。

如果是彩钢瓦屋顶，采用夹具安装要比在彩钢瓦上打孔要好；如果彩钢瓦不适合用夹具连接，采用结构胶粘结也是一种选择。

在光伏平顶屋安装中, 需要考虑漏水风险，以确保光伏系统的正常运作和屋顶的防水能力。以下是一些与漏水风险相关的要点：

1. 防水层检查：在安装光伏系统之前，需要对屋顶的防水层进行检查和评估。确保防水层没有破损、漏水或老化现象。如发现存在问题，需要先进行修复或更换。

2. 安装支架系统：在平顶屋顶安装光伏系统时，要确保支架系统的安装不会破坏防水层。正确的支架固定方式和使用密封材料可以帮助防止漏水问题。

3. 密封材料选择：选择和使用高品质的密封材料，以确保太阳能电池板与支架系统的固定点和屋顶之间的紧密连接。这包括使用防水胶封口、防水垫片等。

4. 密封检查：在安装过程中，要进行密封层的检查，确保固定点和接口的密封性。这可以通过视觉检查和水测试等方式来进行。

5. 屋顶维护：安装完成后，定期进行屋顶维护和检查。检查屋顶和支架系统的密封性，并及时修复任何漏水问题。这有助于延长屋顶和光伏系统的使用寿命。

六、需要考虑平屋顶上的机械单元

在水泥平屋顶上设计和安装光伏的挑战之一是现有建筑楼顶的各类机械装置，如室外空调机组、排水管、排气扇、通风设施、水箱、栏杆、屋顶结构、暖通系统和水管等等。

这些已有的设备，不仅影响了屋顶光伏的布局，影响了系支架间距和排列，还可能对光伏阵列产生阴影遮挡，或是影响到日后的运维。

有的设计人员会考虑在这些设施上方加装光伏，为设施遮风挡雨，但由此带来的另一个问题是高度设计要求和防风要求，以及运维的困难。

对于屋顶设施，只能因地制宜地开展设计，但这是屋顶光伏无法回避，必须重视的问题。