絕大多數(shù)戶用和工商業(yè)光伏都是將光伏組件安裝在屋頂,，不僅可以幫助業(yè)主節(jié)省電費，還可以優(yōu)化屋頂空間的使用,，為屋頂降溫,。

本文將討論在平屋頂上安裝光伏電站必須了解的幾個最重要的事項。

關鍵一,、采用哪種安裝形式

不同的屋頂安裝光伏組件的方法也不一樣,，常見的安裝方式包括附加型、壓載型及樁基型,。

如果屋頂屬于彩鋼瓦型式,，一般都考慮附加型，直接將組件平鋪在彩鋼瓦上,，尤其是一般彩鋼瓦屋頂都沒有女兒墻,，采用平鋪的型式防風效果最好，最為安全,；另外彩鋼瓦屋頂也有一定的傾角,，雖然可能不是光伏發(fā)電對應的最佳傾角，但加大傾角帶來的改造成本也是需要綜合考量的,。

對于水泥屋頂,，通常是純平，常見的安裝方式是壓載型和混凝土基礎樁基型,，如上圖所示,。

很多時候，建筑物業(yè)主不允許在混凝土平屋頂上鉆孔,，一方面是擔心老建筑的強度,，或者是不想改變屋頂?shù)姆浪阅堋＿@就是選擇壓載型或混凝土基礎安裝的原因,。

壓載型由于沒有和屋頂做錨固連接,，因此側面可以考慮做防風處理，尤其是沒有女兒墻的水泥屋頂,。

混凝土基座的主要目的是確保即使在暴風雨季節(jié),，支架系統(tǒng)也能保持完好無損,。它保證了良好的安裝而不會導致屋頂漏水，還可以提高太陽能電池組件的效率,，減少女兒墻對陽光的遮擋,。

關鍵二、平屋頂不代表平鋪安裝

在平屋頂上采用平鋪方式安裝光伏組件,，似乎是最想當然的方式,，不僅安裝量/面積可以最大化，還有可能將光伏作為屋頂頂棚使用,，增加空間面積,。

但事實上，在平屋頂上安裝光伏,，并不意味著您還應該將其傾斜度設置為0度,，我們需要考慮很多因素，應避免平裝,，包括：

l 平鋪組件容易積灰,，積灰可能造成10％甚至30%的發(fā)電量損失；

l 清洗更不方便,，積水不易流出,；

l 與傾斜安裝相比，發(fā)電量將減少,；

l 投資回報期將更長,；

l 可能無法靠自然降雨來去除積灰；

傾斜安裝和純平鋪的光伏陣列發(fā)電量會有明顯的不同,，通過對一個11.2kWp太陽能系統(tǒng)進行仿真模擬,，傾角分別為10度、5度和0度,。

仿真結果表明,，如果傾角為0度，則11.2kWp系統(tǒng)年發(fā)電量約為13,480.3kWh,，而在5度傾角下,，該系統(tǒng)一年發(fā)電量達到14,066.9kWh。而事實上,，當傾角為10度時,，該系統(tǒng)年發(fā)電量達到14,520kWh。

從結果中可以看出,，每增加5度,，系統(tǒng)每年增加500kWh的發(fā)電量（15度后，增加量會明顯減少，超過最佳傾角后反而會更低）,。而且,，上述仿真模擬還沒有考慮低傾角安裝時由于積灰而造成的發(fā)電量損失。

建議如果不愿意采用最佳傾角來安裝的話,，安裝傾角盡可能還是高一些,。如果必須平鋪，建議也將傾角設計在5-10度之間,。對于平屋頂來說,，5-10度的角度也已經足夠平了，而對于彩鋼瓦屋頂來說,，一般都會留有3度以上的角度,，相比增加傾角的額外成本來說，順其自然,、隨坡就勢也是很好的選擇,。

關鍵三、平屋頂安裝必須考慮風速

在太陽能系統(tǒng)的設計階段,，必須考慮當?shù)乜赡艹霈F(xiàn)的最大風速，尤其是在風速超過每小時180公里的地區(qū),。

不是五年一遇,，十年一遇，光伏系統(tǒng)的壽命是25年,，必須考慮50年一遇,！

2021年4月底發(fā)生在江蘇南通的臺風足以說明一切，隨著建筑質量的提升,，對于南通地區(qū)的建筑也來說,，幾乎沒有人會過多考慮到三十年前常發(fā)生的臺風災害，畢竟南通地區(qū)的臺風,，也就能對以前的平方,、草屋、大棚帶來點影響,。

但今年4月底,，發(fā)生在南通的那場大風，活生生地將屋頂?shù)奶柲芄夥?、太陽能熱水器都吹到了地上,，臺風期間造成十多人死亡，50年一遇毫不夸張,。

普通的平屋頂太陽能發(fā)電系統(tǒng)可以承受160 km / h（十三級臺風）的風速,，但如果沒有女兒墻擋風，陣列間沒有考慮防風，局部區(qū)域因氣流而造成的瞬間風速會遠遠超過實際的風速,。

這時候對于支架的選型,、結構設計、壓載或混凝土基礎強度設計必須依賴專業(yè)機構的建議,，即便是彩鋼瓦屋頂?shù)钠戒?，也要有科學的分析。

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關鍵四,、平屋頂安裝的漏水風險

積水在平屋頂上很常見,。由于屋頂是平坦的，所以水無處可去,，或者說排水變慢,，在屋頂停留的時間會邊長，因此,，任何屋頂上的縫隙,、孔洞都會變成積水的停留處。

此時,，安裝了光伏系統(tǒng)的平屋頂,，由于支架安裝和混凝土樁基安裝時可能造成的防水層破壞，就成為平屋頂光伏最大的漏水風險,。

如果是彩鋼瓦屋頂,，采用夾具安裝要比在彩鋼瓦上打孔要好；如果彩鋼瓦不適合用夾具連接,，采用結構膠粘結也是一種選擇,，浙江凌志有機硅就有相關的解決方案；如果必須打孔,，需要確保所有孔都能正確密封以防水,。

關鍵五、需要考慮平屋頂上的機械單元

在水泥平屋頂上設計和安裝光伏的挑戰(zhàn)之一是現(xiàn)有建筑樓頂?shù)母黝悪C械裝置,，如室外空調機組,、排水管、排氣扇,、通風設施,、水箱、欄桿,、屋頂結構,、暖通系統(tǒng)和水管等等。

這些已有的設備,，不僅影響了屋頂光伏的布局,，影響了系支架間距和排列,，還可能對光伏陣列產生陰影遮擋，或是影響到日后的運維,。

有的設計人員會考慮在這些設施上方加裝光伏,，為設施遮風擋雨，但由此帶來的另一個問題是高度設計要求和防風要求,，以及運維的困難,。

對于屋頂設施，只能因地制宜地開展設計,，但這是屋頂光伏無法回避,，必須重視的問題。

關鍵六,、屋頂平鋪組件的增發(fā)

一般沒有絕對0度角的平鋪安裝,，但低傾角確實是不能回避的問題，即便是水泥屋頂也會有這樣的需求,。

無錫天鵬食品城的屋頂就是水泥屋頂加裝光伏大棚的典型應用：

對于屋頂平鋪光伏,，優(yōu)化設計后仍然可以獲得最佳發(fā)電能力，這可以通過不同的方式來完成,。

方法1：在平鋪的情況下盡可能做出一定的傾角,，不一定追求最佳傾角，尤其是大于15度傾角時,，需要慎重考慮屋頂?shù)姆里L問題（傾角越大,，受風的影響越大）。通常若能做到5-10度就已經足夠,。同時面向最佳朝向,。

方法2：對于傾角很低的近似平鋪組件,，在上下兩排組件之間留有間隙,，以便讓組件表面的水能流出組件表面，而不是累積到下一塊組件,。

這對于設計為頂棚的光伏陣列是一個額外要求,，因為頂棚就是為了擋雨，可以考慮組件之間加裝排水槽來實現(xiàn)（這種方案目前在陽光房光伏應用中已很普遍,，工商業(yè)屋頂可以作為參考）,。

無錫天鵬食品城圖片中的組件表面，在下沿邊框處都有明顯的泥帶痕跡,，就是組件表面的泥水無法及時排出組件表面的結果,。

方法3：對于低傾角屋頂光伏組件，加裝一種被稱為自動排水除泥器的產品,，徹底消除3-15度傾角的光伏組件表面積水,、積灰。

由于是屋頂頂棚應用，后期爬上去運維多有不便,，排水除泥器的選型要考慮到后期運維,，如采用高效、長壽命的材質,，避免塑料產品短期內老化后可能會需要更換,；還需要考慮材質與組件鋁邊框之間的異金屬腐蝕問題，還要選擇不影響鋁邊框表面電阻的材質以避免組件PID風險,。

【結語】

總之,，在平屋頂上安裝太陽能電池板時需要考慮的以上六個最重要的事情。

2021年組件價格上漲導致地面電站很難實現(xiàn)平價上網,，工商業(yè)屋頂光伏電站市場在用電側電價的盈利空間將是2021年光伏最重要的戰(zhàn)場,。了解與平屋頂光伏系統(tǒng)最相關的6件事，你的投資回報可以避免失誤,，實現(xiàn)最高的投資回報,。