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本文基于江蘇某地區(qū)琉璃瓦別墅屋面的實(shí)際工程項(xiàng)目，繼續(xù)為大家探討關(guān)于家庭分布式發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及施工相關(guān)的內(nèi)容，該項(xiàng)目單棟別墅裝機(jī)容量為5.25kW，2014年9月順利完成并網(wǎng)調(diào)試和驗(yàn)收工作。本章主要內(nèi)容包括方陣安裝朝向的選擇、光伏裝機(jī)容量的配置、組串設(shè)計(jì)及PVsyst軟件多路MPPT模擬、首年發(fā)電量的預(yù)測及發(fā)電量不確定性（P50、P75和P90）計(jì)算，同時(shí)介紹琉璃瓦屋面安裝施工及交流側(cè)并網(wǎng)接入方面的內(nèi)容。

一、 琉璃瓦屋面的光伏設(shè)計(jì)

1.1現(xiàn)場勘察

光伏項(xiàng)目的設(shè)計(jì)離不開前期的勘測工作，大體來說涵蓋如下幾個(gè)方面：一是房屋的調(diào)查，如屋面場地情況和可利用面積、房屋形狀和施工條件、安裝部位構(gòu)造及強(qiáng)度、當(dāng)?shù)氐娜照涨闆r、屋面是否存在建筑障礙物的遮擋等。二是電氣設(shè)備的調(diào)查，如用戶配電系統(tǒng)及配電箱位置、逆變器和交流配電箱的安裝場所、直流和交流走線路徑、接地方式等，三是作業(yè)環(huán)境的調(diào)查，如搬運(yùn)路徑、作業(yè)空間、材料及設(shè)備保管空間等等，當(dāng)然還需要和業(yè)主溝通好方案、費(fèi)用、流程及施工等，關(guān)于現(xiàn)場勘察及屋頂評(píng)價(jià)方面的內(nèi)容在《光能》2014年11月刊中也略有涉及。

1.2光資源分析

光資源分析的目的一是決定組件的安裝朝向，二是對(duì)系統(tǒng)的發(fā)電量進(jìn)行理論預(yù)測。對(duì)于業(yè)主而言，年投資收益和回報(bào)期與發(fā)電量息息相關(guān)，業(yè)主也需要了解預(yù)期的發(fā)電收益，因此我們需要根據(jù)場地實(shí)際情況進(jìn)行分析。該項(xiàng)目所在的別墅為琉璃瓦斜屋面，需要考慮光伏組件接受陽光的最佳狀況，別墅的正南面和東西面都有較大的坡角，屋頂?shù)谋泵鏌o疑不適合安裝光伏電池板。對(duì)于東西面和正南面，通過PVsyst光伏軟件查詢得到當(dāng)?shù)貧v年的年平均氣象數(shù)據(jù)，不同朝向的太陽輻射資源存在一定的差異，參考表1，結(jié)果表明輻射量正南朝向?yàn)樽畲?，東面比西面略大，但按照常理，西面的輻射量應(yīng)比東面大些。



為了解決PVsyst東西面氣象數(shù)據(jù)和實(shí)際情況不符的疑問，繼續(xù)通過Ecotect專業(yè)軟件分析驗(yàn)證，如圖1所示，結(jié)果表明，正西面接收的太陽輻照量要比正東面大些，它這里面考慮的一個(gè)因素為下午的空氣密度一般比上午要小，而如果不考慮空氣密度的影響，這兩個(gè)方位角所受的輻射量應(yīng)該是比較接近的，所以對(duì)于該項(xiàng)目，組件理想的敷設(shè)位置優(yōu)先考慮正南面和正西面，確定安裝朝向后下一步就是組串布置等設(shè)計(jì)。