产品介绍
3kW 屋顶并网光伏发电系统
1 系统原理
屋顶光伏并网发电系统就是将太阳能电池板安装在屋顶上，系统与常规电网相连，共同承担供电任务。当有阳光时，逆变器将光伏发电系统所发的直流电转变成正弦交流电，产生的交流电可以直接供给交流负载，然后将剩余的电能输入电网，或者直接将产生的全部电能并入电网。在没有太阳的时候，负载用电全部由电网供给。
2 项目综述
2.1 项目简介
该项目是北京某建筑屋顶 3kW 光伏发电系统设计方案。该建筑屋面为斜屋面结构。采用光伏发电并网型，光伏发电并网系统设备主要有屋顶方阵组件、逆变器、防雷汇流箱、交流保护开关、直流开关和计量仪器等。
2.2 光伏组件方阵最佳倾角的确定
北京位于北纬39度54分20秒，年评价日照为每天5小时。最佳倾角按照屋面坡度顺势铺设
2.3 逆变器的选择
并网逆变器是光伏发电系统的核心部件和技术关键。并网逆变器可将光伏组件发出的直流电转换为交流电，并且还可以对转换的交流电的频率、电压、电流、相位、有功和无功、电能品质（电压波动、高次谐波）等进行控制。项目根据安装容量选择同创互达3000逆变器，采用世界先进的高频技术，最大转换率97.2%，MPPT跟踪精度高达99.5%。最大功率点电压可达500V，可串联更多的电池板，减少直流端损耗；高品质的产品和全天候室内外应用。IP65的保护等级可以保证设备在各种恶劣环境下仍然稳定工作。
2.4光伏组件的布置和安装
该项目在屋顶布置了12 块单晶硅光伏组件，功率为250W，占用屋顶面积为 25 ㎡。连接方式为 6 块 / 串×2串，以 2 串×1 并的方式接入一台并网逆变器。
为了解决屋面的承重能力、防水能力、抗风能力以及阴影遮挡等重要问题，同时光伏组件的布置也要与建筑物及周围的环境完美结合，采取以下安装设计方案：在整个屋面上采用镀锌不锈钢支架组装的方式，组装非常方便，同时将支架的重心设计在屋面的承重梁上，不仅解决屋面承重能力，也不破坏屋面防水层，还适应北京的气候环境特点。
2.5 光伏并网配电系统
光伏屋顶方阵接入防雷汇流箱，汇流之后接入并网逆变器的直流输入侧，逆变器的交流侧接入单相交流配电柜，有单相交流配电柜统一接入并网接入点。由于整个屋面的光伏组件容量为 3 kW，采用了可逆流的客户端并网方式，直接接入 220 V、50 Hz 的电网 。在整个配电系统中，每个单元都配有防雷模块，增强系统的防雷能力，提高系统的安全性和稳定性。
2.6 系统每年可产生发电量
理论发电量= 年峰值日照小时数×光伏电池总功率×光电转换效率=1825×3×80%=4380 kW·h。
2.7 效益分析
经济效益：光伏组件的使用寿命大约是 25 年，因此设定整个屋顶光伏发电系统的寿命为25年。根据各项设备的单价及数量，可估算得一次性投资成本（见附件一）。
3KW光伏系统初期投资成本共为36000元，考虑整个系统使用周期25年内发电量为109500kW 国家补助每度电价：0.42元 地方补助平均：0.25，地方平均价电价：0.55，可算每度电价值1.22元，年发电量4380度=5343.6元3.6万元6-7年收回成本 工业用电4年收回成本 在实行峰谷电价的工业用电上已具有明显的价格优势，在实行上网电价的分布式发电系统中经济效益更是可观。
节能减排效益：该屋顶光伏并网发电系统总共发电量为13200 kW·h，可节约 52 t 标准煤，并减少116 t 二氧化碳、3.5 t 二氧化硫、1.6 t 氮氧化物、30 t 粉尘。由此可见，该光伏发电项目有明显的节能减排效益。
3 结论
3kW 屋顶光伏并网系统设计中，其最佳倾斜角为屋面坡度倾角,方阵共采用光伏组件数为12块，连接方式为 6 块 / 串×2 串，以 2 串×1 并的方式接入一台并网逆变器，共需屋顶面积为25 ㎡；理论年发电量为4380kW·h。屋顶光伏并网发电系统可以带来良好的节能和环保效益。
附件一：3000并网光伏发电系统配置
