浅析屋顶光伏系统与网架结构的结合.pdfVIP

饭疏食，饮水，曲肱而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。——《论语》

浅析屋顶光伏系统与网架结构的结合

摘要网架屋顶光伏系统属于分布式光伏系统的一种，其光伏系统的结

构设计需要结合用户需求和项目实际情况，在充分考虑结构安全性和经济性的基

础上,提出最优的设计方案。本文结合工程应用案例，对屋面网架结构的类型及

与光伏系统的结合进行了探讨和研究。

关键词光伏发电，结构设计，网架结构

一、前言

光伏产业属于国家大力提倡的新能源产业，我国光能资源分布较为均匀，与

水电、风电、核电等相比，太阳能发电没有任何排放和噪声，应用技术成熟，安

全可靠。太阳能光伏发电是重要的可再生能源形式,随着国家政策的不断倾斜，

光伏发电产业快速发展,市场规模迅速扩大,有可能在不远的将来很大程度上改变

能源的生产、供应和消费方式，给国家能源发展带来革新。中国光伏产业在国家

大型工程项目、推广计划和国际合作项目的推动下,以前所未有的速度高速发展。

屋顶光伏发电系统形式具有不占用宝贵的土地资源的突出优点,是目前全世界应

用最广泛的光伏发电形式，适合大规模推广。大型厂房、加油站罩棚顶、大型煤

棚等广泛采用网架结构形式，由于其屋顶面积较大，利于建设光伏系统，所以对

于大型网架结构设计与光伏系统的结合研究具有一定的必要性。

二、应用前提

1、能源现状

我们正处于能源变革时代，碳中和、碳达峰的概念渐入人心。人们从来没有

像今天这样重视能源，世界能源形势的热点问题更是举世瞩目。世界能源结构以

化石能源为主，目前全世界能源年总消费量约为134亿吨标准煤，其中石油、天

然气、煤等化石能源占85%，大部分电力也是依赖化石能源生产的，核能、太阳

能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热等能源仅占15%。化石能源价格比较低

饭疏食，饮水，曲肱而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。——《论语》

廉，开发利用的技术也比较成熟，并且已经系统化和标准化。石油仍然是最主要

的能源，全球需求量将以年均1.9%的速度增长；煤仍然是电力生产的主要燃料，

全球需求量将以每年1.5%的速度增长。但是世界能源形式紧迫，化石能源的大量

使用已经造成了世界范围内的大气污染，从而影响人类本身的生存环境，能源问

题也已经是世界10大焦点问题(能源、水、食物、环境、贫穷、恐怖主义和战争、

疾病、教育、民主和人口)之首。太阳能是唯一能够保证人类能源需求的能量来

源,光伏发电能为人类提供可持续能源,并保护我们赖以生存的环境，世界各国都

在大力发展太阳能光伏发电。总体而言，光伏发电具有以下优势：

（1）、永不枯竭。

（2）、采集太阳能的地点的地理位置要求不高；相对而言，水电站或风电

站对地理位置要求则比较高。

（3）、建立太阳能发电站所需的时间和成本都比水电站要低。

（4）、使用太阳能不会造成环境污染，是理想的绿色能源。

（5）、适用范围广，就算一般家庭也可以利用太阳能发电。

2、技术条件

技术进步是降低光伏发电成本、促进光伏产业和市场发展的重要因素。几十

年来国绕着降低成本的各种研究开发工作取得了显著成就,表现在电池效率不断

提高、硅片厚度持续降低、产业化技术不断改进等方面,对降低光伏发电成本起

到了决定性的作用。目前，新型组件百花齐放，大尺寸组件、半片组件、多主栅

组件、拼片组件、叠瓦组件纷纷崭露头角，凭借更优的性能以及更高的性价比，

新型组件的市场渗透率迅速提升。预计随着新型组件技术快速渗透，将催生多个

细分市场，光伏组件有望迎来新一轮迭代升级。凭借优良的产品性价比，以及本

土配套服务