光伏建筑一体化工程设计与应用PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第一节 光伏并网发电系统的发展现状 1

一、国外光伏并网发电系统的发展现状 1

1．发展历史 1

2．全球光伏市场 2

二、国内光伏并网发电的发展现状 3

1．国内光伏发展历程 3

2．快速发展期 3

3．首度调整期 4

4．爆发式回升期 4

5．产业剧烈调整期 4

6．产业逐渐回暖期 4

第二节 国内光伏政策 4

一、推进光电建筑应用 4

二、金太阳示范工程 5

1．金太阳示范工程的内容 5

2．支持项目 6

3．政策文件 6

4．电价 6

三、光电建筑一体化 6

1．申报项目类型 6

2．补助标准 7

3．申报主体 7

4．申报条件 7

5．技术要求 7

第三节 光伏并网发电系统的设计标准与规范 7

一、国外设计标准与规范 7

二、国内设计标准与规范 9

第四节 光伏并网系统的前期准备 12

一、电网规划 12

二、分布式光伏发电并网政策 12

1．政策 12

2．申请流程 12

3．项目业主任务 12

第二章 光伏建筑一体化 14

第一节 光伏建筑一体化发展历程和基本要求 14

一、发展历程 14

1．定义 14

2．光伏建筑一体化的起源 14

3．国内外应用情况 14

二、基本要求 15

1．对光伏方阵与光伏组件的要求 15

2．安装形式 16

3．设计要求 17

第二节 光伏建筑一体化分类 17

一、按安装方式分类 17

1．建材型光伏系统 17

2．建筑构件型光伏系统 18

3．安装型光伏系统 18

二、按并网方式分类 18

1．户用离网型光伏发电系统 18

2．并网型光伏发电系统 20

三、按发电规模分类 21

1．小型光伏系统 22

2．中型光伏系统 22

3．大型光伏系统 22

四、按公共连接点接入方式分类 22

1．可逆接入方式 22

2．不可逆系统 23

3．切换型系统 23

第三节 光伏建筑一体化应用 23

一、屋顶 23

1．水平屋顶 23

2．斜屋顶 23

3．采光屋顶 24

4．采光天棚 24

二、幕墙 25

三、遮阳 26

四、集成 26

第四节 光伏建筑一体化规划设计 28

一、资源评估 28

二、规划设计 28

三、总体要求 28

四、建筑设计 29

五、结构设计 30

六、支架和基础 31

七、设计流程 32

第三章 光伏并网电气系统设计 34

第一节 光伏并网系统设计前期准备 34

一、太阳能资源分析阶段 34

1．获取太阳能资源数据 34

2．太阳能资源数据处理 34

3．太阳能资源分析 35

4．太阳能资源辐射形式分析 36

二、预可行性研究阶段 37

1．申请开展预可研 37

2．项目单位组织设计单位编制预可研报告 37

3．预可研报告内审 37

4．申请资源配置 37

三、可行性研究阶段 37

1．申请开展可研 37

2．可研报告的编制 37

3．可研报告的内审 37

4．取得专题工作及支持性文件 38

5．可研报告的外审 38

四、项目核准阶段 38

1．光伏项目核准必要条件 38

2．项目申请报告的编制 39

3．提交核准申请 39

第二节 光伏并网规划设计 39

一、电网规划 39

1．流程 39

2．影响因素 39

二、容量等级 39

1．用户电网 39

2．层次级别 40

3．容量等级 40

三、用电负荷 41

1．城市建筑用电负荷 41

2．居民用电负荷 41

3．城市用地负荷密度 41

4．负荷特性 42

四、渗透率 43

1．渗透率计算 43

2．容量渗透率与能量渗透率 43

3．逆功率 43

4．容量渗透率极限 44

第三节 光伏系统并网接入所产生的影响 44

一、光伏并网关键技术 44

1．控制功能 44

2．保护功能 45

3．并网运行 45

4．孤岛运行 45

5．能量管理系统 45

二、光伏系统接入对配电网的影响 46

1．电能质量 46

2．谐波 49

3．潮流分布 49

4．短路电流 50

5．保护装置 51

6．非正常孤岛 51

7．系统稳定性 52

8．配电网络设计、规划和营运 52

三、效应指标 52

1．正面效应指标 52

2．负面效应指标 52

3．效应指标体系 53

第四节 光伏并网接入电网架构设计 53

一、电压等级 53

1．小型光伏发电系统 53

2．中型光伏发电系统 53

3．大型光伏系统 53

二、电网结构模式 54

1．典型电网结构模式 54

2．分层分级结构模式 54

3．中压电网结构模式 54

4．低压电网结构模式 55

三、接线方式 56

1．主接线 56

2．配电接线方式 58

3．含光伏发电系统的配电网结构 60

第五节 光伏并网电气系统设计 63

一、电气系统构成 63

1．构成 63

2．作用 64

二、并网方式 65

1．中压并网 65

2．低压并网 65

3．用户侧并网 65

三、电气系统设计 65

1．光伏方阵的设计 65

2．汇流系统设计 66

3．汇流与逆变器的连接 68

4．光伏并网发电系统 68

5．汇流并网系统 69

第四章 光伏发电系统接入电网方案 74

第一节 光伏发电系统接入电网要求 74

一、并网技术要求 74

1．系统一次方案 74

2．系统继电保护及安全自动装置 74

3．系统调度自动化 74

4．系统通信 74

5．计量与结算 74

二、内容和深度要求 74

1．主要设计内容 74

2．设计深度 75

3．接入电压等级 75

4．运营模式 75

5．并网方案 75

第二节 光伏发电系统单点接入电网 76

一、10kV接入 76

1．统购统销接入公共电网 76

2．自发自用／余量上网接入用户电网 76

二、380V接入 77

1．统购统销 77

2．自发自用／余量上网接入用户电网 77

第三节 光伏发电系统多点组合接入电网 79

一、10kV接入用户电网 79

二、380V/10kV电压接入 79

1．接入公共电网 79

2．接入用户电网 80

三、380V接入 80

1．接入用户电网 80

2．接入公共电网 80

第四节 接入电网电气设备 83

一、接入一次系统 83

二、电气计算 83

1．潮流分析 83

2．短路电流计算 83

3．无功平衡计算 83

三、系统对光伏系统的技术要求 84

1．电能质量分析 84

2．电压异常时的响应特性 85

3．频率异常时的响应特性 85

四、主要设备选择 86

1．380V主接线 86

2．10kV主接线 86

3．变压器容量 86

4．送出线路导线截面 86

5．开关设备 86

五、无功配置 87

1．380V并网 87

2．10kV并网 87

第五节 系统继电保护及安全自动装置 87

一、内容与深度要求 87

1．主要设计内容 87

2．设计深度 87

二、技术原则 87

三、线路保护 87

1．380/220V电压等级接入 87

2．10kV电压等级接入 87

四、母线保护 88

1．设置 88

2．10kV母线保护 89

3．系统侧变电站 89

4．380V母线保护 89

5．其他要求 89

五、孤岛检测与安全自动装置 89

1．孤岛检测 89

2．自动装置 90

六、其他 90

1．10kV线路接入公共电网环网柜、开闭所 90

2．直流电源 90

3．UPS交流电源 90

4．逆变器 90

第六节 系统调度自动化 90

一、内容与深度要求 90

1．主要设计内容 90

2．设计深度 90

3．调度自动化系统配置 91

二、调度管理 91

1．10kV接入 91

2．380V接入 91

三、远动系统 91

1．380/220V电压等级接入 91

2．10kV电压等级接入 91

3．10kV/380V多点、多电压等级接入 92

4．系统变电站 92

四、功率控制 93

1．设置 93

2．有功功率控制 93

3．无功电压控制系统 93

五、同期装置 93

六、信息传输 93

七、安全防护 93

1．设置 93

2．安全防护方案 94

八、对时方式 94

九、电能质量在线监测 94

1．10kV电压等级接入 94

2．380/220V电压等级接入 94

3．电能质量监测装置 95

第七节 系统通信 95

一、内容及深度要求 95

1．主要设计内容 95

2．设计深度 95

二、技术原则 95

1．总体要求 95

2．通信通道要求 95

3．通信方式 96

4．通信设备供电 98

5．通信设备布置 98

第八节 计量与结算 98

一、内容与深度要求 98

1．设计内容 98

2．设计深度要求 98

二、技术原则 98

1．电能计量 98

2．电能计量装置 98

3．电能表 99

4．电能量信息采集终端 99

5．互感器 99

6．电能计量柜（箱） 99

7．计量信息统计与传输 99

第五章 光伏方阵设计 100

第一节 光伏组件 100

一、晶硅电池种类 100

1．按结构分类 100

2．单晶硅 100

3．多晶硅 100

4．非晶硅 100

5．电池比较 100

二、技术参数 101

1．输出电压 101

2．开路电压Uoc 102

3．峰值电压Upm 102

4．短路电流Isc 102

5．峰值电流Ipm 102

6．峰值功率Pmax 102

7．转换效率 102

8．填充因子FF 102

9．额定工作温度Tn 103

三、选型 103

1．应用等级 103

2．耐火等级 103

3．技术性能 103

4．外观要求 104

5．核心指标 104

6．其他要求 104

7．适用程度 105

四、光伏组件特性 105

1．输出特性 105

2．光照强度特性 105

3．温度特性 105

4．发电输出功率特征 106

5．衰减 106

第二节 光伏方阵的计算 107

一、光伏方阵的连接 107

1．光伏电池-光伏组件光伏方阵 107

2．串联 107

3．并联 108

4．串并联 108

二、光伏组件的特性 108

1．开路电压 108

2．短路电流 110

3．温度系数 110

三、组件串联计算 110

1．组件串联的电压匹配 110

2．串联组件与逆变器的匹配 111

四、组件并联计算 113

1．组件并联电流与逆变器匹配 113

2．组件与安装容量的匹配 113

3．最大串联组串 113

第三节 光伏方阵的设计 113

一、方阵设计 113

1．功能结构 113

2．电路设计 113

二、电气设计 114

1．光伏组串 114

2．光伏方阵被分成子方阵时的多并联光伏组串 116

3．采用多MPPT直流输入PCE的光伏方阵 117

4．串并联结构 118

第四节 光伏方阵的布置 119

一、温度要求 119

1．工作温度 119

2．设计要求 119

二、角度设计 119

1．方位角 119

2．高度角 120

3．高度角与方位角 120

4．倾斜角 121

三、阴影与遮挡 121

1．影响 121

2．组件排布方式的影响 123

3．对逆变器MPPT的影响 125

4．阴影长度 125

四、间距 127

1．排最小间距 127

2．最低点距屋顶距离 128

五、光伏组件衰减 128

1．分类 128

2．衰减测试 128

六、连接损失 128

1．连接损失 128

2．连接原则 129

七、电缆中的电压下降 129

八、污渍 129

第五节 方阵的连接 129

一、要求 129

1．布线 129

2．安装 129

3．标准 129

二、布线环路 129

1．光伏方阵布线 129

2．串内布线环路 130

3．光伏组串布线 130

4．汇流箱内部连接线安装 130

5．布线标识 131

第六章 直流电气设备选型 132

第一节 光伏接线盒 132

一、应用 132

1．接线盒 132

2．特性 132

3．结构 132

4．技术指标 132

5．标准条件 133

6．选用 133

7．应用 133

二、种类 133

1．传统型（晶硅组件系列） 133

2．封胶密封型光伏接线盒 134

3．玻璃幕墙专用型光伏接线盒 135

4．薄膜组件接线盒 135

5．其他 136

三、常见故障 137

1．户外应用 137

2．防水 137

3．湿热环境 138

4．盒体灼热 138

5．其他 138

第二节 光伏汇流设备 138

一、汇流设备 138

1．光伏组串汇流箱（简称光伏汇流箱） 139

2．光伏方阵汇流柜（简称光伏汇流柜） 139

3．内部结构 139

4．分类 140

5．使用条件 141

6．技术参数 143

二、结构与材料 145

1．结构 145

2．材料 145

三、电路的连接 146

1．电缆要求 146

2．电缆线径 146

3．铜母排 146

四、元器件 147

1．电涌保护器（SPD） 147

2．直流断路器与直流隔离开关 147

3．熔断器 147

4．防反二极管 147

5．开关位置的指示和操作方向 147

6．指示灯和按钮 147

五、监控模块 147

1．监控及通信 147

2．测量精度 147

六、接地要求 147

1．接地端子 147

2．保护接地 148

3．接地导体 148

第三节 光伏直流配电柜 148

一、直流配电柜 148

1．作用 148

2．结构 148

3．功能 150

二、工作原理与接线 150

1．工作原理 150

2．接线 150

三、技术参数 151

第四节 光伏电缆 151

一、标准 151

1．光伏专用电缆 151

2．产品标准 152

3．TUV标准光伏电缆 152

4．UL标准光伏电缆 152

二、型号与参数 153

1．型号 153

2．结构 154

3．性能 155

4．电缆载流量 157

5．电缆通过的短路电流 158

三、选型 159

1．不可用交流电缆替代直流光伏电缆 159

2．按照连接部位选型 159

3．按电缆截面选择 160

4．光伏电缆绝缘选用 160

5．直流干线电缆经济选型 161

第五节 光伏连接器 162

一、光伏直流连接器 162

1．连接器 162

2．性能要求 162

3．作用 163

4．结构 163

5．存在的问题 163

二、光伏直流连接器的应用 164

1．光伏方阵直流连接器 164

2．光伏电缆与连接器的连接 165

3．光伏方阵的连接 166

三、逆变器交流连接器 167

1．种类 167

2．逆变器之间的连接 168

3．交流连接器接线 168

四、连接器在光伏并网系统中的应用 170

第六节 逆变器 170

一、逆变器 170

1．功能 170

2．分类 171

3．结构 172

4．电路原理 172

二、技术性能 172

1．使用条件 172

2．性能指标 178

3．电网故障保护功能 180

4．通信 182

5．自动开／关机 182

6．软启动 182

7．绝缘耐压性 182

8．外壳防护等级 183

9．最大功率跟踪（MPPT）控制功能 183

10．孤岛监测功能 184

三、应用 184

1．并网要求 184

2．逆变器型式 184

3．集中式逆变器 184

4．组串逆变 186

5．微型逆变器 187

6．电源优化器 188

7．不同逆变器应用的比较 189

四、安装 190

1．安装流程 190

2．准备 190

3．安装 191

4．直流侧接线 191

5．交流侧接线 191

6．运行 192

7．工作模式 192

五、选型 193

1．类型选择 193

2．容量匹配设计 193

3．MPP电压范围与光伏组件电压匹配 193

4．最大输入电流与电池组电流匹配 194

5．转换效率 194

6．配套设备 194

7．负载特性 194

第七章 交流电气设备选型 196

第一节 交流配电柜 196

一、类型 196

1．作用 196

2．组成 196

3．类型 197

二、性能要求 197

1．检测 197

2．电涌保护器装置 197

3．发电和用电电能表 197

4．防逆流检测保护装置 197

5．功能 198

三、应用要求 198

第二节 交流电缆 199

一、技术参数 199

1．结构 199

2．应用 199

3．要求 199

4．常用电缆 199

5．特种电缆 199

6．选用 200

二、选型 201

1．按载流量选择电缆 201

2．按允许电压损失选择截面 202

3．按机械强度选择电缆截面积 203

4．中性导体和保护导体截面积的选择 204

三、敷设 204

1．电缆管 204

2．电缆桥架 205

3．敷设方法 205

4．配线工程 206

第三节 SVG无功补偿装置 206

一、无功功率补偿技术 206

二、SVG原理 206

1．原理 206

2．运行模式 207

三、SVG装置 207

1．组成 207

2．主要设备 208

3．功能特点 208

4．SVG与SVC性能比较 208

第四节 变压器 210

一、类型 210

1．干式变压器 210

2．气体绝缘变压器 211

3．非可燃油液体绝缘变压器 212

二、变压器损耗计算 213

1．有功功率损耗 213

2．无功功率损耗 213

三、变压器总容量 214

1．总容量 214

2．负荷率 214

3．组别 214

四、非晶合金变压器 214

1．空载损耗 214

2．联结组别 214

3．抗短路能力 214

4．噪声 214

五、分裂变压器 215

1．原理 215

2．运行方式 215

3．等效电路 215

4．优缺点 217

5．低压轴向双分裂干式升压变压器 217

第八章 光伏直流系统保护 220

第一节 光伏组件故障与旁路二极管保护 220

一、组件故障 220

1．热斑效应 220

2．危害 220

3．成因 220

二、旁路二极管 221

1．二极管的外形 221

2．旁路作用 221

3．技术参数 221

4．要求 222

5．反向电流 222

6．设置 222

第二节 直流侧过电流保护 222

一、直流侧电流 222

1．直流电流特性 222

2．逆变器的负载特性 223

3．光照和温度的影响 223

二、过电流保护 223

1．光伏组件和／或连接线的过电流保护 223

2．光伏组串过电流保护 223

3．光伏子方阵过电流保护 224

4．光伏方阵过电流保护 224

5．与蓄电池相连的光伏系统过电流保护 224

三、直接功能接地的光伏方阵过电流保护 225

四、过电流保护的安装位置 226

五、反向电流保护 226

1．光伏电池反向电流 226

2．光伏组串的反向电流 227

3．交流侧反向电流 227

4．反向电流计算 228

5．保护要求 228

六、直流故障电弧 228

1．直流电弧 228

2．种类 229

3．后果 229

4．防范措施 229

第三节 直流侧过电流保护设备 231

一、防反（充）二极管 231

1．作用 231

2．与旁路二极管的区别 231

3．结构 232

4．方阵中的过电流／故障电流保护 232

5．技术参数 234

6．散热设计 235

7．选型 236

8．使用条件 236

9．技术参数 237

二、直流熔断器 237

1．作用 237

2．结构 237

3．要求 237

4．“gPV”型熔体的约定时间和约定电流 238

5．选择 239

6．熔断器与电缆配合 240

7．存在的问题 241

三、直流断路器 242

1．作用 242

2．适用环境 242

3．要求 242

4．种类 243

5．极间连接 246

6．极性 249

7．反向电流 250

8．选择 250

四、直流隔离开关 252

1．作用 252

2．结构 252

3．要求 252

4．选择 253

5．直流断路器及直流隔离开关的安装 253

五、直流电弧断路器 254

1．作用 254

2．组成 254

3．应用 254

第四节 逆功率保护 255

一、逆功率保护 255

1．设置 255

2．要求 255

3．安装点 255

二、保护装置 255

1．外形 255

2．保护原理 255

三、防逆流控制器 256

1．组成 256

2．逻辑判断 256

3．CT接线 257

4．动作过程 257

第九章 光伏并网系统计量与监测 258

第一节 上网电价 258

一、“上网电价”政策 258

1．设计原则 258

2．并网点在电网侧 258

3．优点 258

4．缺点 258

二、“净电量结算”政策 259

1．设计原则 259

2．并网点在用户负载侧 259

3．优点 259

4．缺点 259

三、“自消费”政策 260

1．设计原则 260

2．并网点在用户负载侧（双向计量） 260

3．优点 260

4．缺点 260

四、补贴政策 260

1．激励政策 260

2．电价补贴 261

五、商业运营模式 261

1．应用类型 261

2．全额上网 261

3．自发自用，余电上网 262

4．联网微电网 262

5．自发自用 262

第二节 并网计量点 263

一、并网计量 263

1．计量方式 263

2．关口计量点 263

3．电能计量点 263

二、计量点设置方案 264

1．设置方案 264

2．低压并网统购统销 264

3．低压并网自发自用／余电上网 264

4．高压并网统购统销 265

5．自发自用／余电上网高压并网 265

三、计量类型 265

1．集中并入10kV及以上公共电网 265

2．并入单位10kV内部电网 265

3．全部自发自用模式 266

4．配电侧并网，自发自用 266

5．多个并网点 266

6．单一并网点 266

第三节 并网计量方案 268

一、电能计量装置 268

1．要求 268

2．接线方式 268

二、计量接入点 268

1．接入电压等级 268

2．接入点设置 269

3．10（20）kV接入点 269

4．0.4 kV接入及0.2 2kV接入点 269

三、计量方式 269

1．高压计量 269

2．低压计量 269

四、计量自动化系统 270

1．用户计量电能表 270

2．接入计量自动化系统的终端设备 270

3．计量自动化主站 270

4．电能计量柜（箱） 270

5．计量方式 270

五、技术要求 270

1．电能表配置 270

2．电流互感器 271

3．电压互感器 272

六、典型接线 272

1．0.4 kV及0.2 2kV电网侧接入计量 272

2．0.4 kV及0.2 2kV光伏接入计量 272

3．电网侧三相四线有功表经电流互感器接入、试验接线盒分相接入方式 272

4．光伏侧三相四线有功表经电流互感器接入、试验接线盒分相接入方式 272

第四节 光伏并网在线监测系统 275

一、系统构成 275

1．数据采集系统 275

2．数据传输系统 275

3．数据中心 275

二、系统设计 275

1．环境监测设备的设计选型 275

2．电参数监测设备的设计选型 276

3．数据采集装置 277

4．现场数据显示 277

5．电磁兼容性 277

三、监测系统的安装 277

1．环境监测设备的安装 278

2．布线要求 278

3．系统的调试 278

四、数据传输 278

1．一般规定 278

2．监测设备和数据采集装置之间的传输 278

3．数据采集装置和数据中心之间的传输 278

第五节 光伏并网系统采集与监测的数据 279

一、环境 279

1．气象环境 279

2．系统环境 279

二、直流发电侧 279

1．汇流箱 279

2．直流配电柜 280

3．电池管理系统（BMS） 281

三、交流并网侧 282

1．逆变器 282

2．交流配电柜 283

3．发电量和电能质量 283

四、运行状态 286

第十章 并网发电系统安全防护 287

第一节 并网系统过电压 287

一、过电压 287

1．直击雷 287

2．闪电感应 287

3．闪电电涌侵入 287

4．影响 287

5．内部过电压 288

二、雷电防护措施 288

1．建筑物防雷区域的划分 288

2．防雷防护 288

3．电磁脉冲的防护 288

4．其他措施 288

第二节 直击雷防护 290

一、防护设计 290

1．设计原则 290

2．防护目标 290

二、接闪器 291

1．光伏方阵防直击雷 291

2．建（构）筑物防直击雷 291

三、引下线 291

1．材料及尺寸要求 291

2．设置 292

四、接地装置 293

1．接地体的材料 293

2．设置 294

第三节 电磁脉冲防护 294

一、电涌保护器（SPD） 294

1．外形 294

2．组成 295

3．分类 295

4．技术参数 295

二、电涌保护器的设置 296

1．系统设置 296

2．安装和地点 296

三、建筑物雷电电磁脉冲防护 296

1．无外部防雷装置建筑物雷电电磁脉冲防护 296

2．有外部防雷装置建筑物雷电电磁脉冲防护 296

3．建筑物室外有防雷保护和测控单元 299

4．工业厂房建筑物雷电电磁脉冲防护 301

5．保护导体截面积 301

四、交流系统电涌保护 301

1．第一级保护 303

2．第二级保护 304

3．第三级保护 304

4．第四级及四级以上保护 304

5．低压交流系统SPD联结 304

五、其他系统设置 304

1．光伏监测系统设置 304

2．信号线路设置 306

六、选型 307

1．原则 307

2．地面光伏系统 308

3．建筑光伏汇流设备 308

4．安装 309

5．安装结构 310

6．过载保护特性 311

第四节 光伏方阵的接地 311

一、接地要求 311

1．裸露导体接地 311

2．防雷接地 312

3．等电位联结 312

4．功能接地 312

二、接地导体 312

1．导体规格 312

2．裸露导体部分接地要求 313

三、独立接地体 313

四、功能接地 313

1．等电位联结 313

2．连接导体 313

3．功能接地端子 314

4．功能接地导体 315

第五节 等电位联结 315

一、等电位联结 315

1．光伏方阵 315

2．汇流箱 316

3．室内设备、线路 316

4．等电位联结导体 316

二、屏蔽和布线 316

1．屏蔽 316

2．布线 316

第十一章 安装型光伏建筑（BAPV）设计 318

第一节 BAPV建筑设计要求 318

一、屋顶光伏型式 318

1．平屋顶 318

2．斜屋顶 318

二、建筑设计要求 319

1．屋面安装 319

2．坡屋面安装 321

三、光伏屋顶的安装 321

1．屋顶情况 321

2．工艺流程 321

3．基本步骤 321

第二节 光伏支架设计 322

一、光伏支架 322

1．形式 322

2．种类 322

3．标记 322

二、支架材质 324

1．不锈钢 324

2．铝合金 325

3．非金属支架 325

第三节 光伏支架的结构设计 325

一、机械结构要求 325

1．温度 326

2．机械载荷 326

3．风压 326

4．异物积累 326

5．腐蚀 326

二、荷载计算 326

1．总荷载 326

2．风压载荷 327

3．积雪载荷 328

4．地震载荷 329

三、结构构件极限状态设计 329

1．极限状态 329

2．抗震 329

3．支架荷载 329

4．支架及构件的变形 330

四、支架的衔接 331

1．焊接式 331

2．拼装式 331

3．水泥屋顶光伏支架 331

五、支架的构造 332

1．支架结构 332

2．要求 332

六、防腐 333

1．要求 333

2．铝合金构件的防腐 333

3．钢材的防腐 334

4．外观 334

5．防腐处理 334

第四节 平面屋顶光伏组件的安装 335

一、对屋面的要求 335

1．基本要求 335

2．平屋面要求 335

二、平面屋顶安装方式 335

1．安装方式 335

2．光伏组件安装 336

3．有基础安装 337

4．负重式安装 337

5．导流板安装 338

6．可调式安装 340

7．各种方式的对比 341

三、支架安装 342

1．支架构成 342

2．支架零部件 342

3．安装步骤 342

4．注意事项 344

第五节 坡屋面光伏组件的安装 345

一、对屋面的要求 345

1．基本要求 345

2．坡屋面要求 345

二、斜（坡）屋顶安装方式 345

1．倾斜面平装 345

2．倾斜面斜装 345

3．安装要求 346

4．平屋面和斜屋面安装对比 347

第六节 钢板屋面光伏组件的安装 347

一、彩钢板屋面 347

1．彩钢板 347

2．屋面结构 347

3．注意事项 347

二、彩钢板屋顶安装 348

1．导轨安装 348

2．夹块固定 349

3．螺杆固定 349

三、安装 349

1．安装步骤 349

2．效果 351

四、其他屋面上的安装 351

1．瓦楞板 351

2．波形板 351

3．直立锁边钢板 351

4．普通瓦面 351

第十二章 集成型光伏建筑（BIPV）设计 354

第一节 一体化的光伏组件 354

一、组件分类 354

1．安装方式 354

2．材料 354

3．结构 354

二、非晶硅玻璃组件 355

1．双面非晶硅夹层玻璃 355

2．单面非晶硅夹层玻璃 355

3．非晶硅中空玻璃 355

三、晶硅玻璃组件 356

1．晶体硅夹层玻璃 356

2．晶体硅中空玻璃 357

四、薄膜电池 358

1．分类 358

2．结构 358

第二节 光伏组件的一体化设计 359

一、设计原则 359

1．物理与电性能 359

2．建筑材料 359

3．一体化设计 359

二、性能要求 359

1．结构 359

2．机械荷载 359

3．落球冲击剥离性能 360

4．叠差和对角线偏差 360

5．温度系数 360

6．低辐照度下的性能 360

7．热斑耐久性能 360

8．热性能 360

9．绝缘性能 360

三、安装设计 360

1．无框结构 361

2．明框结构 361

3．隐框结构 361

4．支撑结构 362

四、结构设计 362

1．一般原则 362

2．荷载 363

五、组件选型 364

1．厚度 364

2．膜 364

3．玻璃 364

4．结构 364

第三节 光伏幕墙 364

一、建筑结构要求 365

二、幕墙方阵 365

1．装机容量与发电量 365

2．要求 366

3．原则 367

4．组件选型 367

三、电缆 367

1．选型 367

2．电缆连接器 368

四、电缆布线 368

1．一般要求 368

2．幕墙内布线 368

3．连接 369

4．接线盒 369

5．汇流设备布线 369

6．标示 369

7．信号线缆 369

第四节 嵌入式斜面屋顶的安装 369

一、斜屋顶 369

1．特点 369

2．嵌入式结构 370

二、薄膜组件安装 370

1．薄膜组件 370

2．安装形式 370

3．安装要求 371

三、密封式系统（安装带边框组件） 372

四、排水式系统（安装带边框组件） 373

第五节 屋顶光伏瓦的安装 373

一、光伏瓦 373

1．结构 373

2．性能要求 373

3．应用场所 374

二、类型 374

1．薄膜电池瓦 374

2．晶体硅太阳能屋顶瓦 374

3．弧形晶体硅太阳能屋顶瓦 374

三、设计要求 376

1．安全 376

2．外观 376

3．功能 377

4．结构 377

四、光伏陶瓷瓦屋顶安装 377

1．光伏陶瓷瓦 377

2．施工 378

3．电气连接 378

4．施工注意事项 378

第六节 光伏遮阳 379

一、建筑要求 379

二、遮阳设计 380

1．分类 380

2．水平遮阳 380

3．垂直遮阳 381

4．挡板 381

5．混合遮阳 382

参考文献 383