家庭户用发电系统 第2-2部分 设计规范-方阵设计

ICS27.160

K83

备案号CPIA

中国光伏行业协会标准

T/CPIAXXXX—201X

家庭户用光伏发电系统

第2-2部分：设计规范—方阵设计

ResidentialPhotovoltaic(PV)System

Part2-2:DesignSpecifications—DesignspecificationforPVArray

（征求意见稿）

（本稿完成日期:2018-6-27）

201X-XX-XX发布201X-XX-XX实施

中国光伏行业协会发布

T/CPIAXXXX-201X

家庭户用光伏发电系统第2-2部分：设计规范-方阵设计

1.范围

本标准规定了家庭户用光伏发电系统方阵倾角设计、方阵间距设计、方阵排布设计、方阵组串设

计等内容。

本标准适用于交流额定电压≤0.4kV及以下等级接入的户用并网光伏发电系统。

本标准不适用于具有储能功能的光伏发电系统、聚光光伏发电系统以及BIPV光伏发电系统。

2.规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T2297太阳光伏能源系统术语

GB50794光伏发电站施工规范

GB50795光伏发电工程施工组织设计规范

GB50797光伏发电站设计规范

NB/T32004光伏发电并网逆变器技术规范

IEC61215-1地面用晶体硅光伏组件-设计鉴定和定型第一部分：测试要求

IEC61215-2地面用晶体硅光伏组件-设计鉴定和定型第一部分：测试程序

3.术语和定义

GB/T2297界定的以及下列术语和定义适用于本标准。

3.1

光伏方阵PVarray

将若干光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有固定的支撑结构而构成的直流发电

单元称为光伏方阵，又称光伏阵列。

3.2

真太阳时Truesun

以太阳时角作标准的计时系统，真太阳时以日面中心在该地的上中天的时刻为零时。

4.基本要求

家庭户用光伏发电系统方阵设计应满足《家庭户用光伏发电系统第2-1部分：设计规范-一般要求》

的相关要求。

5.光伏方阵设计

5.1安装方式设计

5.1.1组件方阵根据不同屋面类型采用不同安装方式；对于坡屋面宜采用顺应屋面坡度布置；对于平

屋面宜采用一定倾角的安装方式；

1

5.1.2组件方阵设计与安装宜和原建筑协调统一，且应满足当地相关部门的要求；但不应破坏固有结

构及防水系统。

5.2方阵倾角设计

5.2.1对于某一固定倾角安装的光伏组件阵列，所接收的太阳能辐射量与倾角有关，最佳倾角按照公

式（1）计算：

S[sin()/sin]D............(1)

R

式（1）中：

D—散射辐射量

α—正午时分的太阳高度角

Rβ—倾斜面上的太阳能总辐射量

S——水平面上太阳能直接辐射量

β——光伏阵列倾角

5.2.2光伏阵列最佳倾角宜参照附录A进行选择。

5.3方阵间距设计

光伏阵列之间的间距应保证冬至日9:00-15:00（当地真太阳时）时段前、后、左、右互不遮挡，如

图1所示；最小间距按公式（2）计算：

DLcosLsin(0.707tan0.4338)/(0.7070.4338tan)......(2)

式（2）中：

L——阵列倾斜面长度

D——两排阵列之间间距

β——阵列倾角

φ——当地纬度

太阳

LH

s

β

图1方阵间距示意图α

D

5.4组件排布设计

5.4.1应根据建筑物的实际条件，选择光伏组件安装位置及光伏发电系统类型。

5.4.2固定式布置的光伏阵列、光伏组件安装方位角宜采用正南方向。

5.4.3光伏阵列各排、列的布置间距满足5.3方阵间距设计。

5.4.4光伏方阵中，应根据实际情况，预留满足光伏发电系统的日常维护、检修、清洗、设备更换等要

求的运维通道，同时多雪地区宜方便人工融雪、清雪。

5.4.5光伏组件与屋面之间的垂直距离应满足安装、通风和散热的要求。

5.4.6光伏方阵组件排布在建筑中的位置应满足其所在部位的建筑防水、排水和保温隔热等要求。

5.4.7光伏组件间距宜预留5-30mm间距。

5.4.8光伏方阵排布应远离易燃易爆、高温发热、腐蚀性物质等。

5.5组串设计

5.5.1同一光伏组串中的各光伏组件的电性能参数宜保证一致。

2

5.5.2多路组串输入到同一逆变器时，每路组串中组件数量宜保证一致。

5.5.3多路组串输入到同一MPPT时，每路组串中组件的数量、方位角、安装倾角须保证一致。

5.5.4每路组串的工作电压宜在MPPT工作电压范围内，且须大于逆变器启动电压，接近逆变器的额定直

流输入电压。

5.5.5光伏方阵的装机量不宜超过逆变器最大直流输入功率。

5.5.6光伏组件串的串联数量应按公式（3）（4）计算，选定的组件串联数量（N取整数）应同时满足

公式（3）和（4）计算的结果。

V

Ndcmax………（3）

Voc[1(t25)KV]

VV

mpptminNmpptmax…………（4）

,，，

Vpm[1(t25)Kv]Vpm[1(t25)KV]

式（3）和（4）中：

Kv—光伏组件的开路电压温度系数；

Kv′—光伏组件的工作电压温度系数；

N—光伏组件的串联数量（N取整）；

t—光伏组件工作条件下的极限低温，℃；

t′—光伏组件工作条件下的极限高温，℃；

Vdcmax—逆变器允许的最大直流输入电压，V；

Vmpptmin—逆变器MPPT电压最小值，V；

Vmpptmax—逆变器MPPT电压最大值，V；

Voc—光伏组件的开路电压，V；

Vpm—光伏组件的工作电压，V。

附录A

光伏阵列最佳倾角参考值

A．1全国各大主要城市光伏阵列最佳倾角参考值如下表：

纬度φ斜面日均辐射量；日辐射量，独立系统推荐倾角并网系统推荐倾角

城市

(°)kJ/m²kJ/m²（°）（°）

哈尔滨45.651583512703φ+3φ-3

长春43.91712713572φ+1φ-3

沈阳41.71656313793φ+1φ-8

北京39.81803515261φ+4φ-7

天津39.11672214355φ+5φ-3

呼尔浩特40.783007516574φ+3φ-3

太原37.781739415061φ+5φ-6

乌鲁木齐43.781659414464φ+12φ-3

西宁36.751961716777φ+1φ-1

兰州36.051584214966φ+8φ-9

银川38.481961516553φ+2φ-2

西安34.31295212781φ+14φ-5

上海31.171369112760φ+3φ-7

南京321420713099φ+5φ-4

合肥31.851329912525φ+9φ-5

杭州30.231237211668φ+3φ-4

南昌28.671371413094φ+2φ-6

福州26.081245112001φ+4φ-7

济南36.681599414043φ+6φ-2

郑州34.721455813332φ+7φ-3

武汉30.631370713201φ+7φ-6

长沙28.21158911377φ+6φ-6

广州23.131270212110φ+0φ-1

海口20.031351013835φ+12φ-3

南宁22.821273412515φ+5φ-4

成都30.671030410392φ+2φ-8

贵阳26.581023510327φ+8φ-8

昆明25.021533314194φ+0φ-1

拉萨29.72415121301φ+0φ+2

4

T/CPIAXXXX-201X

前  言

本标准根据GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》和GB/T1.2-2002《标

准化工作导则第2部分：标准中规范性技术要素内容的确定》给出的规则起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本标准由中国光伏行业协会标准化技术委员会归口管理。

本标准起草单位：

本标准主要起草人：

Ⅰ

T/CPIAXXXX-201X

家庭户用光伏发电系统第2-2部分：设计规范-方阵设计

1.范围

本标准规定了家庭户用光伏发电系统方阵倾角设计、方阵间距设计、方阵排布设计、方阵组串设

计等内容。

本标准适用于交流额定电压≤0.4kV及以下等级接入的户用并网光伏发电系统。

本标准不适用于具有储能功能的光伏发电系统、聚光光伏发电系统以及BIPV光伏发电系统。

2.规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T2297太阳光伏能源系统术语

GB50794光伏发电站施工规范

GB50795光伏发电工程施工组织设计规范

GB50797光伏发电站设计规范

NB/T32004光伏发电并网逆变器技术规范

IEC61215-1地面用晶体硅光伏组件-设计鉴定和定型第一部分：测试要求

IEC61215-2地面用晶体硅光伏组件-设计鉴定和定型第一部分：测试程序

3.术语和定义

GB/T2297界定的以及下列术语和定义适用于本标准。

3.1

光伏方阵PVarray

将若干光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有固定的支撑结构而构成的直流发电

单元称为光伏方阵，又称光伏阵列。

3.2

真太阳时Truesun

以太阳时角作标准的计时系统，真太阳时以日面中心在该地的上中天的时刻为零时。

4.基本要求

家庭户用光伏发电系统方阵设计应满足《家庭户用光伏发电系统第2-1部分：设计规范-一般要求》

的相关要求。

5.光伏方阵设计

5.1安装方式设计

5.1.1组件方阵根据不同屋面类型采用不同安装方式；对于坡屋面宜采用顺应屋面坡度布置；对于平

屋面宜采用一定倾角的安装方式；

1

5.1.2组件方阵设计与安装宜和原建筑协调统一，且应满足当地相关部门的要求；但不应破坏固有结

构及防水系统。

5.2方阵倾角设计

5.2.1对于某一固定倾角安装的光伏组件阵列，所接收的太阳能辐射量与倾角有关，最佳倾角按照公

式（1）计算：

S[sin()/sin]D............(1)