工商業光伏作為光伏產業中不可或缺的重要組成部分，在國家雙碳目標的強烈驅動下，受到資本的廣泛青睞。這一趨勢不僅推動了工商業光伏電站的快速發展，也為企業的綠色轉型和可持續發展提供了有力支持。 那么，工商業電站如何從零開始設計，以確保安全運行呢？接下來就為光伏從業者詳細梳理設計的具體要求。 1，用電負荷分析：
收集工商業用戶的歷史用電數據，包括用電量、用電峰值、谷值及用電時間分布等。例如，對于一個工廠，要了解其不同車間的生產班次和設備運行時間，以確定電力需求模式。通過分析這些數據，可以計算出光伏電站需要滿足的最小和最大供電量。
考慮用戶未來的用電增長計劃。如果企業有擴產計劃，那么在光伏電站設計容量上要預留一定的余量，以確保在未來幾年內仍能有效滿足用電需求。
2，場地評估：
考察工商業建筑的屋頂或空地情況。對于屋頂，要評估屋頂的類型（如平屋頂、坡屋頂）、面積、朝向和坡度。平屋頂更便于安裝光伏組件，而坡屋頂需要考慮組件的安裝角度是否與屋頂坡度匹配。例如，彩鋼瓦屋頂可能需要特殊的安裝支架來固定光伏組件。
檢查場地的承載能力。光伏電站會增加建筑的荷載，特別是對于老舊建筑，需要通過結構計算來確定屋頂或地面是否能夠承受光伏系統的重量。同時，還要考慮當地的氣象條件，如風速、雪載等，確保光伏組件和支架的抗風、抗壓能力符合要求。
分析場地的遮擋情況。周圍的建筑物、樹木等可能會對光伏組件產生遮擋，降低發電效率。可以使用太陽路徑圖和遮擋分析工具，在不同季節和時間模擬太陽照射情況，確定遮擋區域和時長。
  1，光伏組件選型
根據場地的光照條件和系統要求選擇合適的光伏組件。光照資源豐富的地區可以選擇效率稍低但成本較低的組件；而在光照一般的地區，可能需要選擇高效率的組件來提高發電量。目前市場上主要有單晶硅、多晶硅和薄膜光伏組件。單晶硅組件轉換效率較高，一般在 20% - 25% 之間；多晶硅組件效率稍低，約 18% - 22%；薄膜組件轉換效率相對較低，但具有可彎曲、弱光性能好等特點。
考慮組件的尺寸和功率。組件尺寸要適合場地安裝條件和運輸要求。功率大小決定了在相同面積下的裝機容量，一般有 300 - 600 瓦不等的組件可供選擇。同時，要選擇質量可靠、具有良好抗老化和抗 PID（電勢誘導衰減）性能的組件，以確保系統的長期穩定運行。
2，逆變器選型
逆變器是將光伏組件產生的直流電轉換為交流電的關鍵設備。根據光伏電站的規模和接入電網的要求選擇合適的逆變器。
對于小型工商業光伏電站，可以選擇組串式逆變器，它具有多路 MPPT（最大功率點跟蹤）功能，能夠有效提高發電效率，而且安裝靈活、維護方便。對于大型光伏電站，集中式逆變器成本較低，但 MPPT 跟蹤路數相對較少，可能需要配合匯流箱使用。
逆變器的功率應與光伏組件的裝機容量相匹配。一般來說，逆變器的額定功率要略大于光伏組件的最大功率，以避免逆變器過載運行。同時，要考慮逆變器的轉換效率、輸入輸出電壓范圍、防護等級等參數，確保其在不同的環境條件下都能正常工作。
3，支架系統設計
根據場地和光伏組件的類型設計支架系統。支架的材質主要有鋁合金和鋼材。鋁合金支架質量輕、耐腐蝕，但成本相對較高；鋼材支架強度高、價格便宜，但需要做好防腐處理。
對于屋頂光伏電站，支架的安裝方式要根據屋頂的結構和類型確定。平屋頂可以采用固定傾角支架或可調傾角支架，通過調整支架角度可以使光伏組件在不同季節都能更好地接收陽光。
坡屋頂支架一般要與屋頂的坡度相匹配，采用夾具或掛鉤等方式固定在屋頂瓦片或屋面板上。地面光伏電站的支架則需要考慮基礎的穩定性，一般采用混凝土基礎或螺旋樁基礎。
  1，連接方式：包括組件之間的串聯和并聯方式。串聯可以提高電壓，并聯可以增加電流。通過合理的串并聯設計，使光伏陣列的輸出電壓和電流滿足逆變器的輸入要求。
2，電纜的選型：要根據系統的電壓、電流和敷設環境等因素確定。要設置過流保護、過壓保護、漏電保護等裝置，確保電氣系統的安全運行。同時，要設計好接地系統，一般采用 TN - S 或 TT 接地方式，防止電氣設備漏電造成人身傷害和設備損壞。
  1，監控系統設計：安裝監控設備來實時監測光伏電站的運行狀態。監控內容包括光伏組件的輸出功率、電壓、電流，逆變器的運行參數（如溫度、效率、故障報警等），環境參數（如光照強度、溫度、風速等）。通過數據采集器將這些數據收集起來，傳輸到監控平臺。
監控平臺可以是本地服務器或云端服務器。本地服務器適用于對數據安全要求較高的用戶，但維護成本相對較高；云端服務器則具有方便快捷、可遠程訪問等優點，方便用戶隨時隨地查看電站的運行情況。
2，通信系統設計：選擇合適的通信方式將監控數據傳輸到監控平臺。常用的通信方式有有線通信（如以太網、RS485 等）和無線通信（如 ZigBee、GPRS、4G/5G 等）。有線通信方式穩定性高，但布線成本高；無線通信方式安裝方便，但可能受到信號覆蓋和干擾的影響。根據電站的規模、地理位置和用戶需求等因素綜合選擇通信方式。 1，減少陰影遮擋：屋頂規劃組件位，避組件間及與周邊物（煙囪、女兒墻、空調外機等）陰影遮擋。遮區可局部調角、裝反光裝置或用微型逆變器減影響。
2，方便安裝和維護：組件布局便裝且留足通道空間，利日后運維。通道寬不小于 0.5 米，便人行與攜工具。組件間距合理，避免浪費空間。
  在逆變器、配電箱等電氣設備周圍設置警示標識，提醒人員注意安全。
設計安全的檢修通道和操作空間，方便運維人員對設備進行檢修和維護。在屋頂光伏電站安裝時，要設置可靠的防墜落措施，如安全繩固定點、防護欄桿等，保障安裝和維護人員的人身安全。
  綜上所述，工商業光伏電站的設計是一個深入全面的過程，要求設計團隊必須綜合考慮以上提到的所有關鍵環節。從需求分析到選址布局，從系統配置到安全防護，缺一不可。