一、安装方式的选择
目前居民屋顶一般有【yǒu】两种形式【shì】，一种【zhǒng】是带坡【pō】度【dù】的【de】瓦面【miàn】屋顶【dǐng】，一种是水泥平面屋【wū】顶。为最大【dà】限【xiàn】度的利用屋顶面积，对于坡面屋顶一般采用屋面平铺的方【fāng】式安装【zhuāng】组件，朝【cháo】向和【hé】倾角随【suí】屋面情况决【jué】定;对于水【shuǐ】泥平【píng】面屋顶，为提高发【fā】电量，一般采用固定支架安装方式。针对不同的地区，在支架的倾【qīng】角【jiǎo】和间距设计上也有【yǒu】较大的不同。
对于固定支架安装的户用光伏电站而【ér】言，支架倾角【jiǎo】和间距的选择对于电站发电【diàn】量的影【yǐng】响【xiǎng】至关重要，需要慎重，下面就如【rú】何选【xuǎn】择最【zuì】佳的支架倾角和【hé】间距进行说明。
单从接【jiē】收到的太阳辐照最优来看每个地区都有对应的最佳倾角【jiǎo】(年接收到【dào】的【de】太阳能辐照最大时对【duì】应【yīng】的倾角)，一【yī】般可以【yǐ】使用多种软【ruǎn】件【jiàn】计算，此【cǐ】处以GSA网站查询为【wéi】例：
Globalsolaratlas简称GSA是由世界银【yín】行组【zǔ】织联合solargis共同推【tuī】出【chū】的面向全球光伏从业者的光伏查询工具，简单易【yì】懂，适合光伏最佳倾角的查询、简【jiǎn】易发电【diàn】量查询、辐照信【xìn】息查询等，数据准【zhǔn】确性【xìng】较有权【quán】威【wēi】性【xìng】。
1、最佳倾角具体查询方法：
打开【kāi】浏览器输【shū】入http://globalsolaratlas.info，在搜索栏【lán】输入【rù】需要【yào】查询【xún】的位置，或者【zhě】在地图上直接选择之【zhī】后【hòu】就会出现当【dāng】地位【wèi】置相对应的模拟满发时长、辐照【zhào】、温【wēn】度、最佳倾角数据。如下图所示
2、光伏支架间距的查询方法
对【duì】支架间距的【de】选【xuǎn】择上一般情况下应【yīng】遵循GB50797的7.2节光【guāng】伏仿真布置的要求，即【jí】
即光伏支架的排【pái】布应【yīng】满【mǎn】足每天在当地真【zhēn】太阳时【shí】早9点至下午3点【diǎn】之间【jiān】不存在阴影遮挡。
更简单的计算可【kě】以通过EXCEL表格输【shū】入参数直接得出，双击下【xià】面【miàn】表格并输入倾【qīng】角、斜【xié】面长度、当【dāng】地【dì】维度即可【kě】。
以上【shàng】只是理【lǐ】论情况下的最优支【zhī】架设计方【fāng】法，实际上在屋顶面积【jī】有限的【de】情况【kuàng】下【xià】为追【zhuī】求收益最大【dà】，一般会适当降低【dī】安装倾【qīng】角并【bìng】缩小支架间距。可以通过更加专业【yè】的工【gōng】具【jù】例如PVSYST来进行更【gèng】加详细的建模仿真以确定最优的倾角【jiǎo】和间距。
二、逆变器与组件配置
太阳能通过光伏组件转化【huà】为电流【liú】电【diàn】压【yā】不断变化的直流电能，需要通【tōng】过光伏并网逆变器将直流电转【zhuǎn】化为与电【diàn】网同【tóng】频【pín】率、同相【xiàng】位的【de】正【zhèng】弦【xián】波交【jiāo】流电，馈入电网实现并网发【fā】电或者自发自【zì】用【yòng】。目前【qián】在小【xiǎo】型屋顶电站考虑到组件【jiàn】的分布较零散，可【kě】能【néng】出对于小型屋顶系统来【lái】说逆变器的选型主要由组件装机容量的大小、当【dāng】地电网的种类以【yǐ】及屋面情况决定。根据组件【jiàn】装机容量的大小决定所选逆变器的额定功率【lǜ】，电网类型决定逆变器选【xuǎn】用单相还【hái】是【shì】三相【xiàng】，屋面情况(遮挡以及朝向【xiàng】等)决【jué】定选择单路MPPT还是【shì】多路MPPT产【chǎn】品【pǐn】。
选用单【dān】相还是【shì】三相，屋面【miàn】情【qíng】况(遮挡以及朝【cháo】向【xiàng】等)决定选择单路MPPT还是多路【lù】MPPT产品。
1、逆变器容配比的选择。
在确定好项目地点后需要考【kǎo】虑组件容量与逆变【biàn】器【qì】容【róng】量的配置【zhì】问题【tí】，为降低系统成【chéng】本，提高逆变器利用【yòng】率【lǜ】，一般在2、3类【lèi】地区会对逆变器进行适当【dāng】的超配，以3类【lèi】地区中【zhōng】发电量较好的山东烟台【tái】为【wéi】例，在【zài】组【zǔ】件【jiàn】选择【zé】晶科300单晶【jīng】20块一串【chuàn】，固定支【zhī】架倾角10度，逆【nì】变【biàn】器选用【yòng】兆能TRB5400TL，配比1.2的屋顶【dǐng】电站下，通【tōng】过PVSYST仿真一年中并【bìng】没有限发的情况发生，通过分析山东地区目前已【yǐ】并网【wǎng】的类【lèi】似项【xiàng】目的逆变器日【rì】志，在年发电【diàn】量【liàng】最高的日期也无限【xiàn】发情【qíng】况发生。以此可大致判断3类地【dì】区在配比【bǐ】1.2的情况下基本不会有问题，而且考【kǎo】虑到逆变器的功率/效率曲线，更高的配比还可以小幅【fú】提升非中午时间端【duān】的逆【nì】变器【qì】效【xiào】率。
2、逆变器组件块数N的选择
对于【yú】逆变【biàn】器【qì】来说合理的组串配置至关重要【yào】，不仅影【yǐng】响逆变器效【xiào】率的最优化，在某【mǒu】些错误【wù】配置的情【qíng】况下还会导致【zhì】严重失配、组件寿命衰减【jiǎn】等问题。
对于组串【chuàn】块数【shù】配置而言，在不考虑详细的气象【xiàng】条件(日间气【qì】温变化【huà】、风速)的情况下【xià】可以用简【jiǎn】单的【de】公式计算得到，其中N为【wéi】组件串联块数，Voc为组【zǔ】件开路【lù】电压，K为开路电压【yā】温度系数，Vdcmax为逆【nì】变器直流【liú】最大【dà】输入电压，t为项目地历【lì】史【shǐ】最低【dī】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【hǎi】地区为例，使用兆能TRB系列三相逆变器，最【zuì】大直【zhí】流输入电压1000V，组件开路电压40V，温度系数-0.3%/℃，历史最低【dī】气【qì】温为-10度(可通过meteonorm、solargis等【děng】软【ruǎn】件【jiàn】计算，也【yě】可【kě】上网查【chá】询)，计算【suàn】出来N≤22.62，此时单【dān】组串不应接入超过【guò】22块组件，
也可双击下面【miàn】组件块数计算表格输入对应【yīng】项目【mù】信【xìn】息【xī】直接得出组【zǔ】串块数范围。
3、逆变器MPPT配置
对于组串式【shì】逆变器【qì】而言，基本【běn】配置了一路或多路【lù】前置MPPT电【diàn】路，不同【tóng】功率【lǜ】的逆变【biàn】器单路MPPT接入的组【zǔ】串数量也【yě】不一定，如何配置最优【yōu】MPPT接法需要【yào】注意，错误接法【fǎ】会导致发电【diàn】量损失【shī】、组【zǔ】件寿命减少等一系列【liè】问题。
对于单路MPPT接【jiē】单串组串的逆变器例如兆能【néng】TRB系【xì】列【liè】，需要注意单路【lù】MPPT内部需要无组【zǔ】件混【hún】装，存在【zài】阴【yīn】影遮挡的组件【jiàn】应尽量接入【rù】同一路MPPT，存在不同朝向、倾角的组串【chuàn】须接入不同的MPPT。对于单路MPPT接【jiē】多串组串的逆【nì】变器例如TRM系【xì】列【liè】，还需要注【zhù】意单路MPPT内部不同组【zǔ】串之间【jiān】组件的数【shù】量、方位、以及规【guī】格一致性问题。
三、发电量仿真，收益估算
目【mù】前主流的光伏设计软件为PVSYST、PVSOL，但因为英【yīng】文界面和较为专【zhuān】业的内容【róng】一般面向较为专业的设计人员【yuán】，对于广【guǎng】大光伏从业【yè】者而言【yán】如【rú】果只是想要简【jiǎn】单的算【suàn】发电量和收【shōu】益使用【yòng】GSA网站即【jí】可【kě】，当然掌握简单的PVSYST报告阅【yuè】读能【néng】力也是有必要的。
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【zài】了解上【shàng】述信息后即可【kě】进行大致的发电量预【yù】估，如果只【zhī】是简单【dān】的发电量估【gū】算，依然可【kě】以用GSA网站进行【háng】简单的仿真【zhēn】，具体【tǐ】方法如下：
1. 打开GSA的网站，并输入项目地点
2. 点击【jī】下方的PV power calculator，以【yǐ】此选择电站类型、组件朝向、组件倾角。输【shū】入完成后点击calculate PV power output后即【jí】可【kě】得出项【xiàng】目的【de】大致年发电量和电站【zhàn】方阵面的理论辐照量【liàng】信【xìn】息。
以上方法虽【suī】然简单【dān】，但是只能做简单的【de】估算。如果【guǒ】屋面较为【wéi】复【fù】杂则【zé】需要更加详【xiáng】细的仿真，此时一般情况下使用【yòng】PVSYST进行仿真，考【kǎo】虑【lǜ】到PVSYST较为复杂【zá】，此处仅进行简单的示例：
首先打开PVSYST软【ruǎn】件(此处以6.63版【bǎn】本为例)，点【diǎn】击project design，选择grid-connected创建【jiàn】并网【wǎng】项目，然后点【diǎn】击new prj创建新的项【xiàng】目【mù】后点击搜【sōu】索按【àn】钮，选择项目地点，如下【xià】图。
在项目地点菜单【dān】中，选择项目地点后点击OK，如果项目地点【diǎn】不在列表【biǎo】中，需要【yào】自己【jǐ】创建【jiàn】地【dì】点，创建新的项目地点【diǎn】需要知【zhī】道当【dāng】地的经纬度【dù】和海【hǎi】拔信息，操作步骤如【rú】下图。
选择好项目地点【diǎn】后点击【jī】保存即可进行【háng】项目设置，首先选择项目的安装方式，点击Orientation，然后选择支架类别，这【zhè】里选择【zé】固【gù】定支架，然后【hòu】自设【shè】置支架朝向和倾角，右【yòu】下方【fāng】会显示当前【qián】倾【qīng】角下的辐照量以及与最佳【jiā】倾角【jiǎo】的辐照【zhào】量差【chà】值，选择好方【fāng】位角【jiǎo】和朝向后点击OK进行系统设置。
点击system进【jìn】行系统设置，选择子阵数量，选【xuǎn】择组件厂家、型号【hào】，选择逆变器厂【chǎng】家、型号【hào】、数【shù】量，选择逆变器组串接法，完成【chéng】设置后点击OK。
接下来点击detailed losses进【jìn】入损失设置【zhì】菜【cài】单，首先进行散【sàn】热设置，固定支架选择第一【yī】项全开放式【shì】散热【rè】，如果屋面平铺选择第【dì】二项半封闭散【sàn】热【rè】。
接下来【lái】点击Ohmic losses进行线损设置，分别设置直流线损(一般组串【chuàn】式逆变器在1%以内)和交【jiāo】流线损(一般组串【chuàn】式逆变器【qì】在2%以内)，如果有变【biàn】压器的场合【hé】可【kě】继【jì】续设置变压【yā】器损【sǔn】失。
接下【xià】来点击module quality-LID mismatch组件【jiàn】偏置、LID、适失配损失设置菜【cài】单，在组件偏置选项中填入组件出厂【chǎng】偏置【zhì】值，一般在-1.5%左【zuǒ】右(根【gēn】据组件规格书设【shè】置)，在LID中填【tián】入【rù】组件光衰减【jiǎn】(一般在2%左右)，在失配选【xuǎn】项中选择组件【jiàn】失配程度【dù】，组串式逆变器【qì】一【yī】般低于1.5%。
继续点击soiling losses进入【rù】灰【huī】尘设置界【jiè】面，一般维【wéi】护较好的情况下，年【nián】灰尘【chén】损失应低于3%，在环境【jìng】污【wū】染较【jiào】严重的地区以及支架倾角【jiǎo】较低的【de】情【qíng】况下受雨水积灰的影响灰尘损失【shī】会更高。设置完成后点击OK完【wán】成损失【shī】设置菜单。
如果【guǒ】想要更细致的进行模型的建立【lì】与仿真【zhēn】可以在near shadings近【jìn】景【jǐng】遮挡选项中选【xuǎn】择construction进【jìn】行模【mó】型的建立。
参数设置【zhì】完成后即可点击simulation仿真按【àn】钮，仿真完【wán】成后右边会【huì】出现发电【diàn】量、PR等信【xìn】息。
仿真【zhēn】完成后若想获得更加详【xiáng】细的报告【gào】，可以点击report按【àn】钮生成PDF文档查看【kàn】，具体操作【zuò】流程以报告内【nèi】容解【jiě】释见下图【tú】。
得到上述两【liǎng】种发电量仿真的结果后，我【wǒ】们可以对收【shōu】益率进行【háng】简【jiǎn】单的计算【suàn】，首【shǒu】先需要了【le】解项目的的【de】上网电价及【jí】补【bǔ】贴情【qíng】况【kuàng】，下【xià】图为2018年【nián】国内【nèi】分【fèn】布式【shì】项目全额【é】上网以及余电上网两种【zhǒng】方式的电价及国家【jiā】补贴【tiē】情况，具体到不同的地区【qū】还可能会【huì】有省补【bǔ】+市补+区补的存在，例如上海地区针对分布【bù】式【shì】户用项目就有【yǒu】0.4元/瓦的市补贴，时限5年，假设上海一个5kw的屋顶【dǐng】首年发电【diàn】5500度，年衰减0.7%，成本35000元，则【zé】前五年总发电量=31185度，5年收益27117元;20年总发电【diàn】量=108500度，20年收益=92222元;25年总发电量=135638度，总收【shōu】益103348元，25年【nián】年【nián】化收【shōu】益率+(103348-35000)/35000/25=7.8%。
