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100kW商业屋顶光伏发电系统设计与应用

Apr 22,2026

光伏支架是怡能智造集团四大支柱产业（电力铁塔、光伏支架、螺旋钢管、交通护栏）之一。怡能智造集团拥有年设计、生产12万吨光伏支架的能力。今天继续为大家分享光伏的相关知识。

这个100kW商业屋顶光伏发电项目建设在山西省忻州市五台县时代购物广场屋顶，该地位于北纬38°43′、东经113°15′，年最高气温40.6℃，最低气温−21℃。电池组件安装面积约1625m2。

1. 工程概况

该项目设计总功率为104kW，整个系统共用400块电池组件分成了4个阵列，系统使用了4台GCI-25K三相组串式逆变器。逆变器将电池组件所生成的直流电转化为380V的三相交流电，通过交流并网柜并入大楼内部三相380V交流电网，使光伏方阵发出的电能可直接供大楼使用，该项目采用自发自用，余电上网模式。

2. 系统构成与配置选型

（1）系统构成概况根据现场实际情况，系统共分为4个光伏方阵，布局于五台县时代购物广场楼顶。400块电池组件，每20块连接为一个光伏组串，共分为20个光伏组串，每5个光伏组串接入1台25kW逆变器中。光伏方阵的方位角是南偏西5°，朝向较为理想。4个方阵组件倾角均按30°设计，使组串间的功率匹配比较理想，光伏系统平衡稳定、可靠运行。光伏方阵排布时充分考虑了方阵之间及与周围物体的距离，保证完全不存在阴影遮挡现象。下图是该项目光伏方阵在屋顶的排布情况示意图。

光伏方阵排布示意图

（2）系统设计与设备选型本方案系统由电池组件、并网逆变器、并网配电柜、逆变器监控系统等组成。

① 电池组件。主要性能参数可参看下表所示内容。

② 光伏逆变器。主要性能特点：

a. 独立的最大功率跟踪，精确的MPPT算法，适合连接不同的电池组件；

b. 输入电压范围广，输入电流大，适用于大功率电池组件连接；

c. 在小功率状态能高效运行，符合太阳能运行特点；

d. 适合户外安装运行，IP65防护等级；

e. 环境温度范围：−25～+60℃；

f. 支持RS485、Wi-Fi、GPRS等多种通信方式，Wi-Fi和GPRS监控软件可在手机APP中下载；

g. 内置多种电网保护功能，能够自动断开电网连接。主要性能参数如下表所示。

“锦浪”25KW并网逆变器主要性能参数

③ 并网配电柜。配电柜外壳采用厚度1.5mm的冷轧钢板制作，并做喷塑防腐处理，防护等级不低于IP20。柜内电气元件采用知名品牌产品，使配电柜具备防雷接地、隔离、防逆流、过载保护等功能。本配电柜逆变器输出并网开关选用DZ47S-63A型空气断路器；配电柜内配置一组浪涌保护系统，用于防止电网雷电感应过电压对逆变器造成的伤害，其中保护开关采用DZ47S-25A型空气断路器，浪涌保护器采用ADM5-4P/40kA型；逆变器输出回路串接一只自复式过欠电压保护器，用于同逆变器一起（逆变器本身自带孤岛保护功能）实现双重孤岛保护；配电柜输出并网侧要安装一台HDF-11/200A型刀闸，用于在光伏发电系统和公共电网系统之间设置明显的并网断开点。4台逆变器和并网配电箱安装在光伏方阵两支架的背面，并做防雨棚进行保护，如下图所示。

逆变器与配电箱的安装

100kW商业屋顶光伏发电工程外貌

④ 接地装置。该系统的接地装置和该建筑物的现有接地装置连接。经测试该建筑物的接地电阻为3.25Ω，能够满足光伏发电系统的接地要求。现场施工时，要求使用40mm×4mm镀锌扁铁把建筑物的接地干线与光伏组件方阵支架可靠连接，焊接工艺要满足施工规范要求。配电箱接地端子和建筑物接地干线用不小于16mm2的多股软铜线连接。

⑤ 基础与支架。支架基础采用现浇配重基础，支架与基础预埋件焊接。通过对一个阵列配重基础进行模拟计算，得知单个基础配重达到210.45kg即可满足阵列在极限风荷载情况下的配重要求，设计选用500mm×500mm×400 mm的混凝土基础，单个基础重量为250kg。考虑现场施工吊装的难度，基础采用现场浇注混凝土方式。具体计算参数如下表所示。