光伏发电是指利用太阳能辐射直接转变成电能的发电方式，光伏发电是当今太阳能发电的主流，所以，现在人们常说的太阳能发电就是光伏发电。

光伏分布式发电是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。然而分布式发电对如何转化太阳能发电量、如何保证电网安全也提出了严格要求，这一过程光伏逆变器的功能性和稳定性也显得异常关键。分布式发电遵循因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原则，充分利用当地的太阳能资源，替代和减少化石能源消费。

光伏分布式发电在当今社会的能源转型中扮演着越来越重要的角色。随着技术的不断进步和成本的逐渐降低，光伏分布式发电已经成为了一个非常具有吸引力的能源选择。在城市里，光伏分布式发电可以利用建筑物屋顶和立面等空间进行布局，为城市的能源转型提供了巨大的潜力。在农村地区，光伏分布式发电可以利用农家乐、渔塘、污水处理站等分散场所进行布局，为农村的能源转型提供了更加广泛的选择。 然而，光伏分布式发电也面临着一些挑战。其中一个关键问题是如何保证电网的安全和稳定。为此，我们需要在光伏逆变器的功能性和稳定性上下足功夫。同时，我们也需要加强对电网的监测和管理，及时发现和解决问题。 

光伏分布式发电的发展离不开政府的支持和推动。政府可以通过制定相关政策和规范，引导和激励企业和个人参与光伏分布式发电。同时，政府还可以加强对光伏分布式发电项目的审批和监管，保证光伏分布式发电的安全和稳定。 光伏分布式发电是一种清洁高效、分散布局、就近利用的能源选择，未来有着广阔的发展前景。相信在政府和社会各界的共同努力下，光伏分布式发电一定能够为我们打造一个更加美好的未来。

随着国家对新能源产业的支持，越来越多的光伏项目开始大力建设，光伏放置空间成了急需解决的问题，目前光伏放置主要有两大方向，一是放置于空旷的地面如沙漠地区，二是放置于建筑物屋面上.对于放置于建筑屋面上的光伏，需要保证屋面的承载能力能满足要求，方可放置，不然容易产生建筑倒塌的严重事故。大多数建筑结构的设计都没有考虑额外的光伏荷载。因此，在每个项目的初步设计之前，都必须对荷载进行复核，即需要备案的荷载证书。如果计算失败，应进行相应的配筋设计和施工处理。

屋面安装光伏的优势

（1）光伏屋面没有地域的限制，没有资源枯竭的隐患存在。太阳能资源遍及全球，完全没有地域限制。我国地势优越，平均每天每平方米接收到的太阳辐射能在4～6kW·h。光伏屋顶在－45℃～60℃都能工作。

（2）节能环保。光伏屋面采用的能源是太阳能，是可以重复利用并且无污染的能源，节能减排效果明显。

（3）光伏屋面的适用范围广泛。光伏屋面可以适用于工厂、写字楼、医院、宾馆饭店、学校、民用住宅小区等。

（4）光伏屋面的占用空间小。光伏屋面直接利用原建筑的屋面空间，并无占用多余的空间。尤其在人口密集地区，屋面可以使光伏发电系统不用额外占用昂贵的土地。

（5）高效。光伏屋面从获取能源到利用能源直接花费的时间较短，电能损失较小，使用效率高。

（6）促进了屋面技术的发展。例如，发达国家正在推广的光伏电池薄膜复合在SBS改性沥青防水卷材上的光伏沥青卷材、光伏电池薄膜复合在瓦材上的光伏瓦，以及光伏电池薄膜复合在高分子防水卷材上的太阳能高分子卷材。这项新技术使得屋面在防水、保温隔热等基础上又增加了新的功能

屋面常规可分为混凝土屋面、瓦屋面和彩钢板屋面。根据屋面的不同,组件支架与屋面的固定可采用不同的方式。

(1)混凝土屋面。

混凝土屋面常规荷载余量比较大,为获取较多发电量,常规采用支架做出一定倾角,太阳能组件固定在支架上。采用倾角安装的太阳能组件,除考虑组件和地区的雪荷载外,风对组件的抗拔力是设计时需要考虑的因数。以往的设计中,是采用防水螺栓将支架固定在屋面上。但此做法会破坏屋面防水,而且需要将原屋面破坏后再修复,成本较高。目前流行的设计是在支架底部设置混凝土砌块,增加自重以抵御风吸力。

(2)瓦屋面。

国内住宅,特别是多层住宅屋面多为瓦屋面。在此屋面布置太阳能板,无法采用支架形式,且瓦屋面考虑排水,自身已有坡度。所以在瓦屋面上,太阳能组件一般沿屋面坡度平铺。瓦片无法固定组件,组件需要采用专用固定件固定在屋面梁内。

(3)钢屋面。

钢屋面因自身承载力较小,布置太阳能组件首先要复核原屋面荷载是否能满足设计要求。因为荷载问题,太阳能系统的轻量化就是在钢屋面上布置太阳能组件的关键点。组件自身质量已固定,可调整范围不大。组件的固定为减少质量,一般不采用支架,而采用成品的夹具。

屋面安装光伏设计方案

一、首先简述工程概况，包括项目名称、工程地址、设计单位、建设单位、结构形式及支架高度。

二、参考规范：《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068—2001、《建筑结构荷载规范》GB50009—2001(2006年版)、《建筑抗震设计规范》GB50011—2010、《钢结构设计规范》GB50017—2003、《冷弯薄壁型钢结构设计规范》GB50018—2002、《不锈钢冷轧钢板和钢带》GB/T3280—2007。

三、设计参数：太阳能板规格、太阳能板重量、太阳能板安装数量、支架倾斜角度、风压(按《建筑结构荷载规范》表E.5取值)、雪压(按《建筑结构荷载规范》表E.5取值)、安装条件(屋面粗糙度)、屋面高度、设计产品年限。

四、型材强度计算：

1、确定屋面荷载，假设为一般地方中大的荷重，采用固定荷重G和暴风雨产生的风压荷重W的短期复合荷重;

2、查询结构材料的特性，如截面面积、形心主轴到腹板边缘的距离、形心主轴到翼缘尖的距离、惯性矩、回转半径、截面抵抗矩、截面抵抗矩等;

3、计算假定荷重，包括固定荷重、风压荷重、雪压荷重、地震荷载、根据《建筑结构荷载规范》第3.2节荷载组合计算荷载基本组合，确定使用材料的允许应力及大位移量。

五、屋面配重设计：

1、描绘计算简图;

2、计算荷载标准值，包括恒荷载、风荷载、雪荷载;

3、确定不利负载组合;

4、通过校核基础确定需配置的基础个数。

六、屋面承重计算：

1、计算太阳能板质量、支架总荷重、水泥墩荷重;

2、屋面单位面积受力;

3、假设屋面为上人屋面，根据GB设计，混凝土屋面设计载荷为2kN/㎡，安装太阳能方阵后载荷小于设计载荷即满足要求。

屋面光伏荷载检测的具体内容如下：

(1)建筑物、构造概述调研和核查；

(2)建筑物、构造平面设计图核查；

(3)房屋应用状况调研；

(4)建筑结构情况当场检验；

(5)房屋主体工程原材料抗压强度检测；

(6)房屋形变**测量；

(7)剖析测算房屋的安全系数；

(8)出具房屋安全检测报告。

*后，根据经验，光伏板一般每平米重约20kg，对于混凝土屋面，一般来说，承载力问题不大，但对于钢结构屋面来说，却需要进行严格的检测鉴定方可执行。一般钢结构建筑屋面均为不上人屋面，屋面活荷载设计值比较小，南方无雪地区一般为0.5kN/㎡，北方地区还要考虑到雪荷载，一般为0.7kN/㎡，若是加上光伏板重量，很有可能会导致承载力不足，产生安全事故。所以在钢结构屋面搭设光伏板需要对建筑整体做一套严格的质量安全检测，在确保安全的情况下进行光伏板的搭设。

屋面安装光伏的注意事项：

1.确保屋面安装位置的面积大小可以容纳将要安装的光伏系统。

2.安装时，需要检查屋面是否能够承受外加光伏系统的质量，必要时还需要增强屋面的承重能力。

3.根据建筑屋面的设计标准，妥善处理屋面。

4.严格按照规范和步骤安装设备。

5.正确、良好地设置接地系统，能有效避免雷击。

6.检查系统运行是否良好。

7.确保设计和相关设备能够满足当地电网的并网需求。

8.安装完成后，由检测机构或电力部门对系统进行全面检测。

近年来，我国以风电、光伏发电为代表的新能源发展成效显著，装机规模稳居全球首位，发电量占比稳步提升，成本快速下降，已基本进入平价无补贴发展的新阶段。同时，新能源开发利用仍存在电力系统对大规模高比例新能源接网和消纳的适应性不足、土地资源约束明显等制约因素。要实现到2030年风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上的目标。加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系，更好发挥新能源在能源保供增供方面的作用，助力扎实做好碳达峰、碳中和工作。