光伏屋顶系统简介

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1、光伏屋顶系统简介一、概述简单说来，光伏屋顶就是利用安装在建筑物顶部的光伏组件（太阳能电池）将光能转换为电能，供用电器使用。光伏与建筑的结合有如下两种方式，都可以通过逆变器、控制装置等成发电系统。（1）一种是建筑与光伏系统相结合，把封装好的的光伏组件（平板或曲面板）安装在居民住宅或建筑物的屋顶上，组成光伏发电系统。（见下图左）（2）另外一种是建筑与光伏器件相结合，是将光伏器件与建筑材料集成化，即光伏建筑一体化（BIPV），如将太阳能光伏电池制作成光伏玻璃幕墙、太阳能电池瓦、太阳能防水卷材等，集实用与装饰美化为一体，达到节能环保效果，是今后的发展光伏建筑一体化的趋势。（见下图右

2、光伏玻璃屋顶）光伏屋顶工程应用图片应用图片曲面屋顶太阳能车库顶板光伏屋顶系统分类光伏屋顶系统分为两个大类：并网光伏屋顶系统与离网光伏屋顶系统并网光伏屋顶系统：并网光伏屋顶系统由光伏组件、并网逆变器、控制装置组成。光伏组件将太阳能转化为直流电能，通过并网逆变电源将直流电能转化为与电网同频同相的交流电能供给负载使用并馈入电网。离网光伏屋顶系统：离网光伏屋顶系统由光伏组件、逆变器、控制装置、蓄电池组成。以光伏电池板为发电部件，控制器对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把

3、蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。蓄电池可以贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。太阳能光伏建筑的优点从建筑、技术和经济角度来看，太阳能光伏建筑有诸多优点：（1）可以有效地利用建筑物屋顶和幕墙，无需占用土地资源，这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要；（2）可原地发电、原地用电，在一定距离范围内可以节省电站送电网的投资。对于联网系统，光伏阵列所发电力既可供给本建筑物负载使用，也可送入电网；（3）光伏发电系统在白天阳光照射时发电，该时段也是电网用电高峰期，从而舒缓高峰电力需求；（4

4、）光伏组件一般安装在建筑的屋顶及墙的南立面上直接吸收太阳能，可降低了墙面及屋顶的温升；（5）并网光伏发电系统没有噪音、没有污染物排放、不消耗任何燃料，绿色环保。二、常见名词术语建材型：太阳能电池与建筑材料复合在一起成为不可分割的建筑构件或建筑材料。构件型：指与建筑构件组合在一起或独立成为建筑构件的光伏构件。安装型：指在平屋顶上安装、坡屋面上顺坡架空安装以及在墙面上与墙面平行安装等形式。光伏组件：即太阳能光伏电池光伏阵列：由单个光伏电池通过串并联方式排列组成逆变器：将直流电转换为交流电的设备并网器：并网系统中用的逆变器，也叫并网逆变器汇流器（汇流箱）：将多组光伏电池的输出汇集

5、负载：分为直流负载、交流负载输出波形：逆变器输出有方波和正弦波2种，目前输出方波的很少，基本都为正弦波常见名词术语三、光伏屋顶系统1、并网光伏屋顶系统并网光伏屋顶系统分类：根据设备及安装情况来划分，可分为集中式和分布式两种。根据是否允许向公用电网逆向发电来划分，分为可逆流并网系统和不可逆流并网系统。根据输出可分为单相和三相并网系统。集中式并网发电这种并网方式适合于在建筑物上安装朝向相同且规格相同的光伏阵列，在电气设计时，采用单台逆变器集中并网发电方案实现联网功能。优点：结构简单，施工方便缺点：逆变器出现故障则系统无法工作无法充分利用太阳能集中式并网发电示意图分布式并网发电这

6、种并网方式适合于在建筑物上安装不同朝向或不同规格的光伏阵列，在电气设计时，可将同一朝向且规格相同的光伏阵列通过单台逆变器集中并网发电，采用多台逆变器分布式并网发电方案实现联网功能。优点：可充分利用太阳能当一路逆变器出现故障，其它部分仍可使用。缺点：安装调试相对复杂分布式并网光伏屋顶系统可逆流低压并网发电系统不可逆流低压并网发电系统2、离网光伏屋顶系统离网系统是独立的供电系统，其特点是必须使用蓄电池储能，在电能不足时通过电路切换，将负载切换由市电供电。离网系统的逆变器与并网系统的逆变器虽然原理近似，但存在较大差别。系统组成示意图离网光伏屋顶系统四、主要组成部分介绍建材光伏组件

7、（太阳能电池）逆变器(并网器)控制器蓄电池光伏屋顶可使用建材适合的建材：瓦、砖、防水卷材、玻璃、不锈钢其中，防水卷材适合类型有：TPO、EPDM（三元乙丙橡胶）、PVC、改性沥青卷材。对于前三类高分子卷材，可用胶直接将光伏组件与卷材冷粘贴，操作简单、便利；与改性沥青的粘接有待实验。左图为电池与TPO卷材直接粘和光伏屋顶可使用建材（续）与瓦的粘贴光伏组件太阳能电池根据所用材料的不同可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池，其中硅太阳能电池是目前发