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屋顶分布式光伏是应用最广泛的分布式光伏形式。分布式光伏是指在用户场地附近建设,运行方式以用户侧自发自用、多余电量上网,且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。
与建筑结合的分布式光伏占比80%以上,而当前布置在建筑侧立面的光伏设施极少,主要为布置在建筑物屋顶,因此屋顶分布式光伏是应用最广泛的分布式光伏形式。
分布式光伏按用户主要分为工商业分布式光伏与户用分布式光伏,光伏自动跟踪支架当前以工厂厂房为主,户用分布式当前基本在农村地区。
2020年光伏整体装机量为48.20GW,其中分布式光伏装机量为15.52GW,占总装机量的32%。当前分布式光伏中主要以工商业分布式为主,累计建成的光伏装机中工商业光伏装机占比74%。
2019、2020两年工商业分布式新装机占比有所下降,主要因为2019年以来工商业分布式光伏补贴退坡程度早于户用分布式光伏,当前工商业分布式光伏在2021年已进入零补贴时代,但户用分布式光伏也将在2022年进入零补贴。
屋顶分布式光伏主要应用在工业厂房、公共建筑物、农村等场景,金属屋面、混凝土平屋面、瓦片坡屋面等三类均可应用。分布式光伏应用场景较多,如工业厂房、市政等公共建筑、商业建筑、农村、边远农牧区及海岛,当前以工业厂房应用较多。
屋面主要有三种类型,包括金属屋面、混凝土平屋面、瓦片坡屋面,屋顶分布式光伏在此三类屋面上均可应用。工业厂房以金属屋面为主,而市政等公共建筑物、商业建筑等以混凝土平屋面为主,农村自有住宅屋顶以瓦片坡屋面或混凝土平屋面为主。
屋顶分布式光伏可能会产生的痛点有不利荷载(光伏组件的重力荷载、风荷载等)、防水、防火、避雷、排水等,其中不利荷载和防水较为重要。光伏板和附件的额外重量可能导致屋顶过载,恶劣天气(如大风、风暴、冰、雪、冰雹)可能会造成屋顶损坏,尤其风的抬升力对光伏系统影响最大,安装在现有建筑的屋顶上有时需要考虑屋顶加固。
而防水问题对屋顶分布式光伏的建设十分重要,主要有以下三点原因:
彩钢瓦屋顶支架系统
(1)现有防水寿命短,与光伏电站生命周期不匹配。光伏电站运行寿命通常为25年,而我国当前防水质保期只有5年,实际使用过程中数年即渗漏的现象比比皆是,对于存量屋顶来说,漏水和漏水隐患已成为重要问题。
(2)房屋漏水将极大影响光伏电站运营。漏水将使得光伏电站暂停运营甚至全部拆卸以做防水修缮,将造成较大经济损失。不使用防水方案或可加快短期回报,但因电站运营寿命较长,若因漏水中断做修缮,则将对长期的投资回报水平造成较大影响。
(3)屋顶光伏施工会影响到原有防水层。当前光伏支架安装工艺多为穿透式,这将对原有防水层造成破坏,打孔处处理不善将造成渗漏。若为金属屋面,则施工过程或导致金属屋面接缝处松动,造成渗漏。对当前屋顶光伏主要应用的工厂厂房而言,一旦漏水严重会使得厂房营业停业,造成经济损失,所以厂业主通常更关注防水。
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