隨著工商業(yè)光伏不斷推進(jìn)，大型的、平坦的、朝向好的、無(wú)遮擋的水泥或者彩鋼屋頂越來(lái)越少，剩下的可能是多角度的、多朝向的、有遮擋的、多種結(jié)構(gòu)的屋頂。如何在這些復(fù)雜屋頂設(shè)計(jì)好光伏電站？既要控制成本，又要保證發(fā)電量，還要安全可靠，是設(shè)計(jì)師和投資方最關(guān)心的問(wèn)題。

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多角度的、多朝向的屋頂

根據(jù)電路串聯(lián)原理，同一個(gè)回路，電流的大小是由最小的一塊組件決定的。在設(shè)計(jì)時(shí)，需讓每臺(tái)逆變器的每個(gè)回路的組件型號(hào)、安裝角度，組串?dāng)?shù)量都保持一致。逆變器每個(gè)MPPT回路都是獨(dú)立運(yùn)行的，相互之間不干擾，因此不同的MPPT回路可以不一樣。

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(tái)逆變器，或多路MPPT的逆變器。目前逆變器技術(shù)成熟，已經(jīng)解決了多臺(tái)逆變器并聯(lián)的諧波問(wèn)題，不同功率的逆變器，在電網(wǎng)端并在一起，也沒(méi)有任何問(wèn)題。

三相逆變器和單相逆變器，也可并在一起。我國(guó)工商業(yè)和民用系統(tǒng)中，絕大多數(shù)是TN系統(tǒng)。并網(wǎng)逆變器接入電網(wǎng)，三相逆變器是3根火線(xiàn)，1根零線(xiàn)，一根地線(xiàn)；單相逆變器是1根火線(xiàn)，1根零線(xiàn)，一根地線(xiàn)。如果已有三相電網(wǎng)，單相逆變器只要接入1根相線(xiàn)（即火線(xiàn)），和1根零線(xiàn)一根地線(xiàn)即可，因此電氣上不存在問(wèn)題。

三相四線(xiàn)制有功電度表與單相電度表不同之處，只是它由三個(gè)驅(qū)動(dòng)元件和裝在同一轉(zhuǎn)軸上的三個(gè)鋁盤(pán)所組成，它的讀數(shù)直接反映了三相所消耗的電能。三相是單獨(dú)測(cè)量，允許三相不一樣，因此如果一相功率增加了，不會(huì)影響另外兩相。

注意事項(xiàng)：單相逆變器接入電網(wǎng)，要注意兩個(gè)問(wèn)題，一是三相不平衡的問(wèn)題，因此要盡量把單相逆變器接入負(fù)荷最大的那一相；二是如果負(fù)載三相是平衡的，單相功率不宜太大，最好不要超過(guò)負(fù)載功率。

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有陰影遮擋的屋頂

光伏電站施工過(guò)程中，應(yīng)查看周?chē)欠翊嬖诟叽蠼ㄖ⑺U或樹(shù)木對(duì)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(gè)光伏組串的太陽(yáng)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(gè)光伏組串發(fā)電量受損。如果條件限制，不得不在有陰影的地方安裝太陽(yáng)能組件，可采取以下方法，盡量減少損失。

（1）太陽(yáng)都是中午前后最強(qiáng)，在11點(diǎn)到15點(diǎn)的發(fā)電量占了80%以上，早晚的光線(xiàn)則弱一點(diǎn)，如果可以調(diào)整組件角度，盡量讓陰影避開(kāi)發(fā)電高峰時(shí)間，這樣可減少一部分損失。

（2）讓可能有陰影的組件，集中在一臺(tái)逆變器，或集中在一個(gè)MPPT回路上，這樣有陰影的組件，便不會(huì)影響正常的組件。

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安裝角度不是最佳的屋項(xiàng)

光伏組件的安裝角度包含兩個(gè)角度：傾角、方位角。傾角（高度角）：光伏組件與水平地面之間的夾角。方位角：光伏組件的朝向與正南方向的夾角。無(wú)論是傾角的變化，還是方位角的變化，都會(huì)對(duì)光伏項(xiàng)目發(fā)電量造成影響。

由上圖可看到，假定組件在最佳安裝角度時(shí)效率是100%，如果傾角不對(duì)，發(fā)電量損失就比較大，垂直安裝效率只有59%。

在北方高緯度地區(qū)的工業(yè)彩鋼廠房，傾斜角度一般只有10度左右，如果按照這個(gè)角度去安裝光伏組件，光伏效率比較低，損失比較大，這時(shí)可采用彩鋼瓦帶角度太陽(yáng)能支架，適當(dāng)增加安裝角度，提高光伏系統(tǒng)的效率。但在設(shè)計(jì)時(shí)，需注意幾點(diǎn)，在沿海地區(qū)，要注意臺(tái)風(fēng)，因?yàn)榻嵌壬邥?huì)產(chǎn)生負(fù)風(fēng)壓，支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)要超過(guò)當(dāng)?shù)氐淖顝?qiáng)臺(tái)風(fēng)載荷；在北方地區(qū)，要注意積雪的影響，雪載荷和融雪通道。

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承載不足的屋頂

目前分布式光伏存在的幾個(gè)痛點(diǎn)：有些效益好的企業(yè)屋頂可能比較舊，滿(mǎn)足不了載荷的要求，安裝光伏要加固屋頂，但廠家可能不同意停產(chǎn)加固；一些機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)等屋頂都是玻璃頂，業(yè)主既想安裝光伏，又不想破壞以前的玻璃結(jié)構(gòu)。該如何解決這些痛點(diǎn)呢？

目前有一種晶硅柔性組件，沒(méi)有玻璃，采用優(yōu)異的N型單晶電池厚度，只有150-160微米，可彎曲，且很輕，每平方米只有4公斤左右，組件的效率與常規(guī)晶硅組件差別不大，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。玻璃屋頂也可用，用結(jié)構(gòu)膠粘上去即可，安裝簡(jiǎn)單，且不增加額外的承重。

總結(jié)

只要思想不滑坡，辦法總比困難多。面對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的屋頂，光伏行業(yè)發(fā)揮了集體的智慧和力量，攻克了一個(gè)又一個(gè)難關(guān)，如逆變器廠家攻克多機(jī)并聯(lián)諧波問(wèn)題，支架廠家發(fā)明彩鋼瓦帶角度太陽(yáng)能支架，組件廠家發(fā)明晶硅柔性組件，使光伏行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣。