一、安装方式的选择
目前居民【mín】屋顶一般【bān】有【yǒu】两【liǎng】种形【xíng】式，一【yī】种【zhǒng】是带坡度的瓦面屋顶【dǐng】，一【yī】种是水泥平面屋顶【dǐng】。为最大限度的利用屋顶面积【jī】，对于坡面【miàn】屋顶一般采用屋面平铺的方式安装组件，朝向和倾角随【suí】屋面【miàn】情【qíng】况决定;对于【yú】水泥【ní】平面屋顶，为提高发电【diàn】量，一般【bān】采用【yòng】固定支架安【ān】装方式。针对不同【tóng】的地区【qū】，在支架的倾角和间距设【shè】计上也有较大的【de】不同。
对于固定支架安装的户用光伏电站而言，支架倾角【jiǎo】和【hé】间距的选择对于电站发电量的影【yǐng】响至关重要，需要慎【shèn】重，下面【miàn】就如何选择最【zuì】佳【jiā】的支架【jià】倾角和间距进【jìn】行说明【míng】。
单从接收到的太阳辐照最优【yōu】来【lái】看每个地【dì】区都有【yǒu】对应的最佳倾角(年接收到的太【tài】阳能【néng】辐【fú】照最【zuì】大时对应【yīng】的倾角)，一般【bān】可以使用多种软件【jiàn】计【jì】算，此处以GSA网【wǎng】站查询为例：
Globalsolaratlas简【jiǎn】称GSA是由世界【jiè】银行组织联【lián】合solargis共同【tóng】推出的面向【xiàng】全球光伏从业者的【de】光伏查询工具，简单易懂，适合光伏【fú】最佳倾【qīng】角【jiǎo】的【de】查询、简易发电量【liàng】查询、辐照信息【xī】查询等，数【shù】据准【zhǔn】确性较有权威性。
1、最佳倾角具体查询方法：
打开浏览器输入http://globalsolaratlas.info，在【zài】搜【sōu】索【suǒ】栏输入需要查询的位置【zhì】，或者在地图上直接选择【zé】之后就【jiù】会【huì】出现当【dāng】地位置相对应的模拟满发时长、辐照【zhào】、温度【dù】、最佳倾角数据。如【rú】下图【tú】所示
2、光伏支架间距的查询方法
对支架间距的【de】选择上【shàng】一般情况下应遵【zūn】循GB50797的7.2节光伏仿真【zhēn】布置【zhì】的要【yào】求，即
即【jí】光【guāng】伏支架的排布应满【mǎn】足每天在当地真太阳时早9点至下午3点之【zhī】间不存在阴【yīn】影【yǐng】遮挡。
更简单的计算可以通【tōng】过【guò】EXCEL表格输入参数直【zhí】接得出，双【shuāng】击下面表格【gé】并输入【rù】倾角【jiǎo】、斜面【miàn】长度、当地维度即可。
以上只是理论情况【kuàng】下的最【zuì】优支架设计【jì】方法，实际上【shàng】在屋顶面积有限【xiàn】的情况下为追【zhuī】求收益最大【dà】，一般【bān】会适当降低安装倾角并缩小支架【jià】间【jiān】距。可以【yǐ】通过【guò】更加专业的工具例如PVSYST来进【jìn】行更【gèng】加详细的【de】建模【mó】仿【fǎng】真以确定【dìng】最优的倾角和间距。
二、逆变器与组件配置
太阳能通过光伏组件转化为【wéi】电流电压不【bú】断变化的直【zhí】流【liú】电能，需要通过【guò】光伏【fú】并【bìng】网【wǎng】逆变器将直流电转化为与电网同频率【lǜ】、同相位的正弦波【bō】交【jiāo】流【liú】电【diàn】，馈入电【diàn】网实现并网发电或者自【zì】发自用。目前在小型【xíng】屋顶电站考虑【lǜ】到组件的分布较【jiào】零【líng】散，可能【néng】出对于小型屋顶系统来说逆变器的选型主要由【yóu】组件装【zhuāng】机容量的大小、当地电【diàn】网的种类以及屋面情况决【jué】定。根据组件【jiàn】装机容【róng】量【liàng】的大小决定所选逆变【biàn】器【qì】的额定功率，电网类型决定逆变器选用单相还是三相【xiàng】，屋【wū】面【miàn】情况【kuàng】(遮挡以及朝【cháo】向【xiàng】等)决定选择单【dān】路MPPT还是多路MPPT产【chǎn】品。
选用单相还是【shì】三相，屋面情况(遮挡【dǎng】以及朝向【xiàng】等)决定选择【zé】单路【lù】MPPT还是多【duō】路MPPT产品。
1、逆变器容配比的选择。
在确定好项目地点后【hòu】需要考虑组件【jiàn】容量【liàng】与逆变器容量的配置问【wèn】题【tí】，为降低系【xì】统成本，提高逆变器利【lì】用率【lǜ】，一【yī】般在2、3类【lèi】地区会【huì】对逆变器【qì】进行适当【dāng】的超配，以3类地区中发电量较【jiào】好的山东【dōng】烟台为例，在组件选择晶【jīng】科300单晶20块一串，固定支架倾角【jiǎo】10度，逆变器选用兆能TRB5400TL，配比1.2的屋【wū】顶【dǐng】电站下，通【tōng】过PVSYST仿真一年中并没【méi】有【yǒu】限发的情况发【fā】生，通过分析山东地区目前已【yǐ】并【bìng】网的类似项目的逆变器日志，在年发电量最高的日期也无限发情【qíng】况发生【shēng】。以此【cǐ】可大致【zhì】判断3类地区【qū】在【zài】配比【bǐ】1.2的情况下【xià】基【jī】本【běn】不【bú】会有问题，而且考虑到逆变器的功率/效【xiào】率曲【qǔ】线，更【gèng】高的配【pèi】比还【hái】可以【yǐ】小幅【fú】提升非中午【wǔ】时间端的逆变器【qì】效率。
2、逆变器组件块数N的选择
对于【yú】逆【nì】变器来说合理的【de】组串配置至关【guān】重要，不仅影响逆变器【qì】效率的最优化，在某些错【cuò】误配置的情【qíng】况【kuàng】下还会导致【zhì】严重失【shī】配、组件寿命衰减等【děng】问题。
对于组串【chuàn】块数配置【zhì】而言【yán】，在不【bú】考【kǎo】虑详细的气象条件(日间气温变【biàn】化【huà】、风速)的情况下【xià】可以用简单的公式计算得到，其中N为组【zǔ】件串联块数，Voc为组件开路【lù】电压，K为开路电压温【wēn】度系数，Vdcmax为【wéi】逆变器直【zhí】流最大输入电【diàn】压【yā】，t为项目地历史【shǐ】最【zuì】低温度【dù】：
另外还需考虑到逆变器的MPPT电压范围
N≤Vdcmax/(1+(t-25)*K)*Voc
上【shàng】海地区为例，使用兆能TRB系列三相逆变【biàn】器，最大直流【liú】输入【rù】电压1000V，组【zǔ】件开【kāi】路电压40V，温度系数-0.3%/℃，历史【shǐ】最低气温为-10度(可通过meteonorm、solargis等软件计算，也【yě】可上网查【chá】询【xún】)，计算出来N≤22.62，此【cǐ】时单组串不【bú】应接入超过22块组件，
也可【kě】双击下面组件块数计算表【biǎo】格输入对应【yīng】项目信【xìn】息直【zhí】接得出组串块数范围【wéi】。
3、逆变器MPPT配置
对于组串式逆变器而言，基本配置【zhì】了【le】一路或多【duō】路前置MPPT电路，不【bú】同功率的逆变器单【dān】路MPPT接入的组【zǔ】串【chuàn】数量也【yě】不【bú】一【yī】定，如【rú】何配置【zhì】最优MPPT接法需要注意，错误接法【fǎ】会导致发电量损【sǔn】失、组件寿命【mìng】减少等【děng】一系【xì】列问题。
对于单【dān】路【lù】MPPT接单串组串【chuàn】的逆变器例如兆【zhào】能TRB系列【liè】，需要【yào】注【zhù】意单路MPPT内部需要无组件混装，存在阴影遮挡【dǎng】的组件【jiàn】应尽【jìn】量接入同一【yī】路MPPT，存在不【bú】同朝向、倾角的组串须接入不同的MPPT。对于单【dān】路MPPT接多串组串的逆变器例【lì】如TRM系列，还需要注意【yì】单【dān】路MPPT内部不同组串之【zhī】间【jiān】组件的数【shù】量、方【fāng】位、以及【jí】规格【gé】一致性问题。
三、发电量仿真，收益估算
目前主流的光伏设计软件为PVSYST、PVSOL，但【dàn】因为英文【wén】界面和【hé】较为专业【yè】的内【nèi】容【róng】一般【bān】面【miàn】向较为【wéi】专业的设计人员【yuán】，对于广大光伏【fú】从业者【zhě】而言如果只是想要简【jiǎn】单【dān】的算发电量【liàng】和收益使用GSA网站即可，当然掌【zhǎng】握简单的PVSYST报告阅读能力也【yě】是有必要的。
不管是用何种方式仿真基本的信息收集都是必要的，包括以下几点：
地区
周围情况
平屋顶/瓦屋顶
障碍物情况(尺寸、大小);
平屋顶的结构;
瓦屋顶瓦片类型(波形瓦、和瓦等)
屋面尺寸/大概安装多少块组件
细节和全貌照片
在了【le】解上述信息后即可进行大【dà】致的发电量预【yù】估，如果只是【shì】简【jiǎn】单的发电量估算，依然可以【yǐ】用【yòng】GSA网【wǎng】站进【jìn】行简单的仿【fǎng】真，具体【tǐ】方法如下：
1. 打开GSA的网站，并输入项目地点
2. 点击下方的【de】PV power calculator，以【yǐ】此【cǐ】选择电站类型、组件朝向、组【zǔ】件倾角【jiǎo】。输入完成后点击calculate PV power output后即【jí】可得出项目的大致【zhì】年发电量和电站方阵面【miàn】的【de】理论辐照量【liàng】信息【xī】。
以上方法虽然【rán】简单，但是【shì】只能做简单【dān】的估算。如果【guǒ】屋面较【jiào】为【wéi】复杂【zá】则需要更【gèng】加详细的仿真，此时一【yī】般【bān】情况下使【shǐ】用PVSYST进行仿真【zhēn】，考虑【lǜ】到PVSYST较为复杂，此处仅进行简单的示【shì】例：
首先打开PVSYST软件(此【cǐ】处以6.63版【bǎn】本为【wéi】例)，点【diǎn】击【jī】project design，选择grid-connected创【chuàng】建并网项【xiàng】目，然后点击【jī】new prj创建新的项目后【hòu】点击搜索按【àn】钮，选择【zé】项目地【dì】点，如下图。
在【zài】项目地点菜【cài】单中，选择项目地【dì】点【diǎn】后点【diǎn】击OK，如果项目地点不【bú】在列【liè】表【biǎo】中，需要自己创建地点，创建新的项目地点需要【yào】知道当地【dì】的经纬度和海拔信息【xī】，操作【zuò】步骤如下图。
选择【zé】好项目地点后点击【jī】保【bǎo】存即可进行项【xiàng】目设置，首【shǒu】先【xiān】选择项目的安装方式，点击Orientation，然后选择支架类【lèi】别，这里选择固定支架，然后自设置支架朝向【xiàng】和倾角【jiǎo】，右下方会显【xiǎn】示当前倾角下的【de】辐【fú】照量以及与最【zuì】佳【jiā】倾【qīng】角的辐照【zhào】量差值，选择好方【fāng】位角和【hé】朝向【xiàng】后点击【jī】OK进行系统设置。
点击system进行系统【tǒng】设置，选择子阵【zhèn】数量，选【xuǎn】择组【zǔ】件厂家、型号，选择逆变器厂家【jiā】、型号、数量，选【xuǎn】择逆变【biàn】器组串接法【fǎ】，完成【chéng】设置后点击OK。
接下来点【diǎn】击detailed losses进入损失设置【zhì】菜单，首先进行散热设置，固【gù】定【dìng】支架选【xuǎn】择【zé】第一项【xiàng】全开【kāi】放式散热，如果【guǒ】屋面【miàn】平铺选择第二【èr】项半封闭散热。
接下【xià】来点击【jī】Ohmic losses进行线损设置，分别设置直流线【xiàn】损(一般组串式逆变器在【zài】1%以内【nèi】)和交流线损【sǔn】(一般组串式逆变器在【zài】2%以【yǐ】内)，如果有变压器的场【chǎng】合可继续设置变压器【qì】损【sǔn】失【shī】。
接下来点【diǎn】击module quality-LID mismatch组件偏置、LID、适失配损【sǔn】失设【shè】置菜【cài】单，在组【zǔ】件偏置选项中填入组件出【chū】厂偏置值，一般【bān】在【zài】-1.5%左右(根据组件【jiàn】规格书设置)，在LID中【zhōng】填入组件光衰减(一【yī】般在2%左右)，在失配选项中【zhōng】选择组件失【shī】配【pèi】程度，组【zǔ】串式逆变器一般低于1.5%。
继续点击【jī】soiling losses进入【rù】灰尘设置界面，一般维护较好的情况下，年灰尘损失应【yīng】低于3%，在【zài】环境【jìng】污染较严重的地区以及支【zhī】架倾【qīng】角【jiǎo】较低的情况【kuàng】下【xià】受【shòu】雨水【shuǐ】积灰的影响灰尘损失【shī】会【huì】更【gèng】高。设置完成后点击OK完成损失设置菜单。
如【rú】果【guǒ】想要更细致的进行模型的建立【lì】与仿真可以在near shadings近景遮挡选【xuǎn】项中选【xuǎn】择construction进行模型【xíng】的建立【lì】。
参【cān】数设置完成后即可【kě】点【diǎn】击simulation仿【fǎng】真按钮，仿真完【wán】成后右边会出现发电【diàn】量、PR等信息。
仿真【zhēn】完成后若想获得【dé】更【gèng】加详【xiáng】细的报告，可以【yǐ】点击report按钮生成PDF文档【dàng】查看，具【jù】体操作【zuò】流程以报告【gào】内容解释见下图。
得到上【shàng】述两种【zhǒng】发电量仿真的结果后，我们可以对收益【yì】率【lǜ】进行简单的计算，首先需要了解项目的的上网电价及【jí】补【bǔ】贴情【qíng】况，下【xià】图【tú】为2018年【nián】国【guó】内【nèi】分布式项目全额上【shàng】网【wǎng】以及【jí】余电上网两种方式的电价及国【guó】家补贴情况，具体到不【bú】同的地区还可能会有省补+市补+区【qū】补的存【cún】在【zài】，例如上【shàng】海地区针对分布式户用项目就有0.4元/瓦的市补【bǔ】贴，时【shí】限【xiàn】5年，假【jiǎ】设上【shàng】海一个5kw的【de】屋【wū】顶首年发电【diàn】5500度【dù】，年衰减【jiǎn】0.7%，成本35000元，则前五年总发电量=31185度，5年收【shōu】益【yì】27117元;20年总发【fā】电【diàn】量=108500度，20年收益【yì】=92222元;25年【nián】总发电量=135638度，总收益103348元，25年年【nián】化【huà】收益率+(103348-35000)/35000/25=7.8%。
