屋顶装光伏除了能发电 还能省电

屋顶分布式光伏电站不仅能够发电，还起到了一定程度的夏季遮阳作用，但同时，却减少了冬季屋顶从太阳辐射获得热量。到底光伏给建筑物节能带来的是正面效果还是负面效果，我们通过一个典型案例来分析屋顶光伏整列对于顶层建筑物能耗的影响。

以北方某地区既有多层住宅为例，即建筑物南北70m、东西20 m，方位角为0°的多层住宅平屋顶。屋顶光伏板的倾斜角为30°，间距1.8 m。

图1 屋顶光伏阵列示意图

采用Design-Builder 软件对普通屋顶和光伏阵列屋顶的顶层房间进行了能耗模拟(见下表)。可以看出，屋顶光伏阵列在建筑能耗中的影响相当于在屋顶设置了遮阳板，虽然夏季减少了顶层房间的制冷负荷，但是在冬季增大了顶层房间的采暖负荷。

表1 顶层房间能耗对比

光伏阵列屋顶顶层房间每年采暖能耗为71207.61kWh，比普通屋顶顶层房间每年70643.3kWh的采暖能耗多消耗564.31 kWh。采用光伏阵列的建筑顶层房间制冷能耗为50714.16 kWh，相较于普通屋顶房间每年53792.91 kWh 的制冷能耗节约了3078.75kWh。光伏阵列的采用使房间每年采暖制冷总能耗节约了2514.44 kWh。应用光伏阵列的顶层房间年采暖制冷总能耗比普通屋顶房间减少1.8 kWh/m2。

 

图2 每平米能耗对比图

以城市民用阶梯电费的标准最低值0.52 元/kWh保守计算，每年能够为屋顶房间节约电费1307.5 元，按火力发电计算，每度电约消耗404g 标准煤，光伏阵列每年可减少1015.83 kg 标煤的使用。

结论：虽然顶层建筑装了光伏后冬季采暖能耗会略有增加，但夏季光伏阵列遮阳效果所降低的能耗要远大于冬季所增加的能耗;所以屋顶光伏不但能发电，还对建筑物有节能作用，确实能省电。

FR：坎德拉