光伏建筑一体化太阳能发电系统的设计步骤 当地资源和情况的可行性研判、太阳能光伏组件 及电池容量的计算、包括逆变器等在内的系统设计
判断太阳能电池安装的可行性
确定太阳能电池的安装面积 确定所需太阳能电池的容量用户用电量的计算
系统设计及完成
光伏建筑一体化太阳能光伏发电系统的设计步骤
1.2 设计要点
1)太阳能光伏电池板要与建筑物外形及周边环 境协调。
2)在不影响建筑物结构和造价允许的情况下， 尽可能多的布置太阳能电池板。
3)如果太阳能光伏电池的发电容量不是非常 大，就尽可能将控制器与逆变器结合为一体，具体 情况见表 1。
1.3 设置地点和建筑物的条件
厦 门地处 我国 东南沿 海地 区，地 点在 东经
118°04′04″、北纬 24°26′46″，平均海拔 201m，年平 均气温在 21℃左右，平均湿度 76%，年平均降雨量 在 1200mm 左右，每年 5 月至 8 月雨量最多，风力 一般为 3~4 级，每年会受 3～5 个台风影响，年日照 辐射量在 5000～6000MJ/m2 范围内，要满足抗风压
(130km/h，2400pa)及抗直径 25mm 冰雹(以 23m/s) 的冲击。
要根据现场条件、现有状况可以铺设多少太阳能 电池板，并确定太阳能电池方阵的安装位置，可根据 场地的大小和每块太阳能电池组件的尺寸进行布置， 尽量在朝南方向单排安装，如果一排安装不下，可分 几排安装，但在计算过程中要考虑建筑物、树木的遮 挡，以及电池板的倾斜角。本例中，通过现场实际勘 察，厦门某小区共有 6 栋各 6 层的坐北朝南居民建筑 物，小区虽有绿化，但没有高的树木，周围也没有其 它高的建筑物或铁塔，因此周边环境不会对太阳能电 池形成阴影。同时经测量每栋建筑物屋面尺寸分别为
36m×12m，考虑到安装以及将来的维护通道，每栋 建筑物屋面的有效尺寸为 33m×10m。光伏发电系统
表 1
所输送的电能将与小区配电系统并网连接。
2 光伏建筑一体化发电系统中太阳能光伏 方阵的设计
2.1 BIPV 中光伏组件的技术要求
1)基本原则：满足平均天气和建筑物条件下， 尽可能增大光伏板方阵的面积，从而发出更多电能。
2)合格的电池组件应该达到一定的技术要求：
(1)光伏组件在规定工作环境下，使用寿命应 大于 20 年(标准的环境是 AM1.5 ，太阳辐射量
1kW/m2，环境温度为 25℃)。
(2)光伏组件在 20 年寿命期内，其功率衰降 不得低于原功率的 80%。
(3)光伏组件的电池上表面颜色应均匀一致， 无机械损伤，焊点及互连条表面无氧化斑。
(4)组件的每片电池与互连条应排列整齐，组 件的框架应整洁无腐蚀斑点。
(5)组件的封装层中不允许气泡或脱层在某一 片电池与组件边缘形成一个通路，气泡或脱层的几 何尺寸和个数应符合相应的产品详细规范规定。
(6)组件的功率面积比大于 65W/m2，功率质 量比大于 4.5W/kg，填充因子 FF 大于 0.65。
(7)组件 EVA 的交联度应大于 65%，EVA 与 玻璃的剥离强度大于 30N//cm，EVA 与组件背板材 料的剥离强度大于 15N/cm(EVA 胶膜是乙烯和醋 酸乙烯脂的共聚物，是一种热固性的膜状热熔胶， 是电池封装的黏结材料)。
(8)组件在正常条件下的绝缘电阻必须大于
200M?。
主要环节内容备注 组件要求与平板太阳电池组件不同的是，应兼有发电和建材的双重功效;满足绝缘、抗风、防雷、透光和美观的要求，还具有强度、刚度，便于施 工安装及运输等。根据工程需要，开发研制多种颜色太阳能电池组件 使之与建筑物及周围环境趋于协调满足建筑性能要求的屋面瓦、外窗、窗户等和 具有矩形、三角形、棱形和梯形等不规则形状，还可将之制成无边框、能透光的结构形式容量确定并网光伏系统不受蓄电池容量的限制，在确定太阳能电池组件容量时，只要按光伏方阵面积、负载的要求和投资适时计算不必像独立太阳能光伏系统那样经过严格的优化设计，一般家用太阳能电池组件容量为 1-5kW 组件倾角独立光伏系统组件尽量朝向迟到系统倾斜，与水平面间的倾角要经过严格计算，使光伏发电达到最大和均衡;在并网光伏系统中，只考虑 其组件输出的最大性在实际中，组件的朝向应服从于建筑外观的需 要，一般在 0~90°之间 计量电表在家庭并网系统中，太阳能电池组件发电供用户负载，多余的部分输入电网，用户所消耗的电能，由方阵和电网同期提供。一块电表正转 为电网供电，反转为组件向电网馈电鉴于政府对开发新能源实行优惠政策，光伏发电上网电价要远远大于用户电价，经常以“买 入电表”和“卖出电表”区分 光伏器件并网光伏系统的关键设备是将太阳能电池组件所发出的低压直流电，经逆变器、控制器变换成交流电后才能并网连接，对于电能质量(电 压、波动、频率、谐波和功率因数等参数)均有严格规定，以保证电 网、设备和人员安全要配备并网检测保护，对过(欠)压、过(欠频率、电网失电(防孤岛效应)、恢复并网、直 流隔离、防雷及接地、短路、断路器和功率方 向等进行处理
( 9 )组件的 一些重 要性 能参数 ：转 换效 率
N≥85%;填充因子 FF 在 0.5～0.8 之间;36 片电池 片串联的组件峰值电压为 17～17.5V;36 片电池片 串联的组件开路电压为 21V 左右。
(10)有着可靠的防雪、防结露、防过热、防 沙尘、防雷、抗雹、抗台风和抗震等技术措施。
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