王宝华 田介花 贾艳刚（中电电气（南京）太阳能研究院，江苏 南京 211100）

1 引言

随着光伏发电技术的进步，光伏发电系统逐步从小型独立发电系统向大规模并网电站发展，从偏远地区向城市发展，从荒漠电站向光伏建筑一体化（Building Integrated Photovoltaics，简称BIPV）发展[1]。

随着国家“太阳能屋顶计划”、“金太阳工程”等相关政策的实施，BIPV 成为太阳能发电的主要利用形式之一。BIPV 是指光伏发电系统安装在现有建筑物上，或者将光伏发电系统与新建筑物同时设计、施工和安装，既能满足光伏发电功能，又能与建筑物有机结合[2]。

与荒漠电站相比，BIPV 设计过程中，光伏阵列不可避免的受到周围高大障碍物或建筑物本身的遮挡，如何选择合适的安装区域？另外电池阵列安装倾角范围从0-90°，如何选择最优安装倾角？

本文以某市博物馆方案设计为例，运用Ecotect 生态建筑大师为研究工具[3]，通过分析遮阳、太阳能辐射来展开BIPV 方案设计过程，利用软件精确的定量分析，对系统装机容量、光伏方阵设计等统筹优化，为BIPV的方案设计提供科学依据。

2 项目概况

安装地点位于北纬29.3°，东经117.2°。从图1 看出，周围无障碍物遮挡，但存在建筑物自身遮挡的问题。

图1 某市博物馆航拍图

根据美国航空航天局（NASA）气象数据（图2），该区域平均峰值日照时数3.60 小时，太阳能资源丰富，适宜安装太阳能发电系统。

图2 安装地点气象数据

3 分析

3.1 建立模型

根据建筑图纸和现场勘查，建立模型（如图3），朝向为南偏东20°。

图3 模型

3.2 阴影分析

周围无高大建筑物，不需要研究周围建筑对博物馆屋顶光伏发电系统的影响；……