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解決方案丨綠色低碳分布式屋面光伏發電解決方案

分布式屋頂光伏項目在未來五年里將為實現“碳達峰、碳中和”的宏偉目標中扮演著重要角色，同時對學校來說意義非凡。五項意義打造在贛高校領先梯隊。

解決方案丨綠色低碳分布式屋面光伏發電解決方案

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暫無

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暫無

說明：

一、分布式光伏發電背景

2020年9月，習近平主席在第七十五屆聯合國大會中提出，“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”，為實現這個宏偉目標，十四五規劃中，光伏發電被列為重點計劃之一。為積極響應國家號召，國家能源局、江西省發改委、省能源局和贛州市人民政府相繼出臺了關于分布式光伏項目的相關政策（如三年行動等），積極推動分布式光伏項目的發展。

二、分布式光伏的意義

太陽能發電對解決我國能源匱乏、資源短缺、電力緊缺、改善環境污染、節約土地，促進經濟社會可持續發展都具有重要的現實意義。分布式屋頂光伏項目在未來五年里將為實現“碳達峰、碳中和”的宏偉目標中扮演著重要角色，同時對學校來說意義非凡。五項意義打造在贛高校領先梯隊。

三、光伏發電基本簡介

光伏發電原理

通過太陽能電池板吸收陽光，將太陽能轉換為電能，產生的直流電流匯集到匯流箱，進而經過逆變器變成交流電，通過升壓器升壓至可直接上網的電壓，輸送到電網中，或者直接以居民用電電壓輸送給用戶。

光伏發電主要設備

光伏發電發展模式

獨立式光伏發電：獨立光伏發電也叫離網光伏發電。由光伏發電基本組件構成，形成一個供電系統，對單戶或者區域供電。

獨立光伏電站包括邊遠地區的村莊供電系統，太陽能戶用電源系統，通信信號電源、陰極保護、太陽能路燈等各種帶有蓄電池的可以獨立運行的光伏發電系統。

集中式光伏發電：集中式大型并網光伏電站一般都是國家級電站，主要特點是將所發電能直接輸送到電網，由電網統一調配向用戶供電。

因這種模式的電站占地面積大、建設周期長、投資大，還沒有太大發展，適用于我國西北部草原、沙漠地區，電量通過電網對用電量高的地區進行配送，達到供需平衡，綠色發展。

分布式光伏發電：指在用戶現場或靠近用電現場配置較小的光伏發電供電系統，以滿足特定用戶的需求，支持現存配電網的經濟運行，或者同時滿足這兩個方面的要求。

分布式光伏發電因其與建筑一體化、投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優點是目前光伏發展的主流，發電量使用模式有自發自用、余額上網、全額上網。目前主要是全額上網模式，便于發展管理。

?分布式光伏發電發展模式：

國家政策：2016年6月3日，國家能源局正式下達2016年光伏發電建設實施方案，全年新增光伏電站建設規模18.1GW，其中普通光伏電站項目12.6GW，光伏領跑技術基地規模5.5GW。其中第二、四、七條最為值得關注。

第二條、利用固定建筑物屋頂、墻面及附屬場所建設的光伏發電項目以及全部自發自用的地面光伏電站項目不限制建設規模，各地區能源主管部門隨時受理項目備案，電網企業及時辦理并網手續，項目建成后即納入補貼范圍。

第四條、鼓勵各省（區、市）發展改革委（能源局）建立招標、優選等競爭性方式配置光伏電站項目的機制，促進光伏發電技術進步和上網電價下降。對于采取競爭方式配置項目且顯著推動上網電價下降的地區，其當年建設規模可直接按本省（區、市）上網電價平均降幅（比例）的2倍予以調增，調增的規模仍按競爭方式分配給具體項目。

第七條、各級電網企業應配合地方能源主管部門落實年度建設實施方案。對列入實施方案中的光伏發電項目，應本著簡化流程和提高效率原則，按有關規定和時限要求，及時出具項目接網意見和開展配套送出工程建設，確保項目建成后及時并網運行。

對光伏發電的“辟謠”

“制造光污染”：對于原有的分布式光伏發電設施主要安裝在城市大廈樓房頂部，雖然會產生一定的光污染，但是與人活動的空間并不完全重疊。

現在的光伏組件中的玻璃已經做過基本處理，表面是不平的很多凹面，一是增加透光及照射面積。二是玻璃表面產生漫反射，既散弱的微光，深藍色的太陽能電池板，亦不會反射強照射性的光線。三是安裝分布式太陽能多在屋頂、田野、魚塘等地方，與人活動的空間交叉不大，極少影響到過多人們的日常生活。

“使地面溫度升高”：自然界中能量是守恒的，太陽能電池板通過陽光照射，吸收了太陽的熱量，進而轉化為電能，理論和實際上，太陽能電池板的鋪設都應該是降低了地面溫度，而不是使地面溫度升高。

“電磁輻射影響人的身體健康 ”：在我們生活環境中使用的家用電器，如電視機、吸塵器、冰箱、電熱毯、電動剃須刀等均會產生工頻電磁場。經科學測定，太陽能光伏發電系統中的電磁環境低于各項指標的限值，在工頻段，太陽能光伏電站電磁環境甚至低于正常使用常用家用電器時產生的量值，不會對人身健康產生影響。

家用電器和太陽能電池產生的電磁輻射量對人類影響對比

四、屋面光伏

?屋面光伏優點

屋面光伏類型

屋面光伏按照其安裝屋面特點分為四種：常見的彩鋼板屋面光伏和水泥屋面光伏以及混凝土斜屋面光伏、混凝土拱形屋面光伏。彩鋼板屋面光伏和水泥屋面光伏為例進行介紹。

?水泥屋頂自重式支架安裝結構示意：水泥屋頂自重式支架采用混凝土塊配重，以三角鐵鋼架組合形成框架支撐固定太陽能電池板，構成穩定結構。

A-負重部件用于增加整體重量

B-三角底梁用于形成主支撐框架

C-三角背梁用于形成主支撐框架

D-三角斜梁用于形成主支撐框架

E-后斜撐用于支撐橫梁

F-橫梁固定支撐光伏組件

G-拉桿將橫梁連接為整體

H-壓塊組件固定光伏組件

水泥屋面光伏混凝土配塊種類：獨立底座為前后支架分開放置在混凝土平屋面上，獨立底座按柱體形狀分為方形柱、圓形柱。

方柱型

圓柱型

水泥屋面光伏成功案例

2015年11月26日，由華電福新能源股份有限公司與國核電力規劃設計研究院共同投資建設的北京市海淀區地錦路（國核電力）分布式光伏電站正式并網并投入商業運行。

該項目是國家能源局《關于開展分布式光伏發電應用示范區建設的通知》（國能新能【2013】296號）所列的18個示范區中排列首位的北京海淀中關村海淀園示范區項目。項目裝機容量500KWp，利用國核電力規劃設計研究院共5棟辦公樓屋頂，安裝1932塊260Wp多晶硅組件，采用“自發自用、余電上網、電網調節”的運營模式，自發自用比例高達90%以上。

項目建設過程中結合互聯網+光伏新能源，建立了光伏電站遠程監控平臺，實現遠程實時監控，設備運行分析，發電量評估分析，并能同步將實時數據上傳至北京節能中心，便于政府機構實時監測項目的運行情況。項目建成投產后年均等效利用小時數約1117.41小時，年均發電量約56.13萬度，項目運營20年期間可節約標煤約3520噸。

五、本項目初可研介紹

太陽能分析

根據下圖，可以看出江西省贛州為太陽能資源四類地區，年日照數在 1058-1200 小時。

贛州市地處中亞熱帶南緣屬亞熱帶季風氣候區，具有冬夏季風盛行、春夏降水集中、四季分明、氣候溫和、熱量豐富、雨量充沛、酷暑和嚴寒流時間短、無霜期長等氣候特征。贛州市總降水量平均為 1318.9 毫米，比歷年同期少 1.8 成，屬偏少年份（其中上猶、大余、興國為正常年份，全南為特少年份，其他縣市為偏少年份）。

屋頂面積及容量估算

贛南師范大學的建筑屋頂分別有混凝土結構和彩鋼瓦結構，主要為混凝土結構，屋頂可用總面積約7萬平方米，所以貴校的初步規劃裝機容量約為7MW。

初步計算：1.7萬平方米屋頂，年使用電費約1000萬人民幣，寒暑假最低電費計算250萬元，電價估算0.62元每度，平均利用小時數1100小時。

2.考慮遮光、設備等因素，按利用率60%計算裝機容量為7Mw.(1000-250)/0.62=1209萬度。

3.除去夜間用電，白天使用電量約為600萬度。

4.全年發電總量：0.7*1100小時=770萬度，平均每月770/12=64萬度，770-64*3=578萬度

結論：除去寒暑假，光伏板白天發電量578萬度與學校白天使用電量600萬度基本全部消納。

六、低碳校園建設

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