前 言：隨著人類工業的發展，化石能源的利用不斷給環境帶來各方面的壓力，世界各國加快了對清潔新能源的開發利用，太陽能因具有清潔無害、分布廣泛等特點，越來越受到人們的青睞。太陽能光伏也成為當今分布式新能源發電的熱點，然而由于當今工業化發展不斷誕生的工業園一次又一次拉起電力缺口的警報，于是，將分布式光伏電站嫁接在負荷中心的工業園上成為高效利用分布式能源發電的新形式。

　　1. 研究意義與目標

　　目前，光伏發電在我國主要有兩種并網應用形式：大型地面（荒漠）電站和光伏建筑一體化。前者存在并網接入難、配套電網建設成本高的缺點，后者往往發電規模小、節能效益不突出；而隨著我國工業的快速發展，建設在以工業園等負荷中心的大規模屋頂光伏電站成為高效利用光伏發電的新型方式。

　　眾所周知，中國是一個制造業的大國，2011 年工業用電占全國全部電力的75%，而這些大的用電企業往往集中在以生產制造為主的工業園區。據統計，到目前為止，全國大型國家級工業園區有131 個，省級工業園區1500 多個，而如何為工業園提供穩定可靠的電力供應，做到不拉閘不限電，一直是電力公司難以解決的突出問題。而光伏屋頂電站的引入為它帶來新的機遇。

　　積極推進工業園光伏屋頂電站的建設，還因其具有以下顯著優點：

　　1） 延緩了電網投資建設、降低電能線路損耗，具有良好的節能減排效益。用電側與發電側在同一區域，不僅節省線路投資，也大大省去了電能在輸配電網上的損耗。

　　2）對電網具有一定的調峰作用。光伏發電在白天，而工業園區用電高峰變在白天，這對供電區域錯峰用電，調節峰谷值起到一定作用。

　　3）利用園區廠房建光伏電站，無需另外占地，節約了土地資源。

　　因此，研究如何建設工業園區大型光伏屋頂電站是非常具有時代意義的。

　　2. 光伏政策

　　為促進太陽能光伏應用在國內的發展，國家相繼推出一系列支持政策。從最早1997 年的針對偏遠無電區太陽能獨立發電系統的“光明工程”，到2009 年針對并網光伏發電系統應用的“金太陽示范工程”，以及2011 年1 月出臺的“太陽能光電建筑應用一體化示范項目”，都在光伏發電項目上給予一定的財政補貼，國家也通過像“甘肅敦煌10MW 光伏電站”等特許權招標項目，摸底光伏行業成本，繼而在2011 年7 月出臺歷史性的上網標桿電價政策。不僅在國家層面，各省級如江蘇、山東等也紛紛出臺各自的光伏應用政策，極大地推動了光伏產業的發展。各扶持政策見下表：

表1 國家支持光伏的政策

　　由表可見，國家在對光伏項目的支持力度是很大的，但同時我們也不難發現，金太陽工程實施的三年，其導向重點已從鼓勵一般型用戶側和大型地面（荒漠）并網電站慢慢轉向用電負荷集中的經濟技術開發區、工業園區的光伏發電形式，以及智能電網和微電網項目。這也是本篇文章編寫的意義所在。

　　此外，光伏發電項目還可通過合同能源管理方式，以節能減排指標獲取國家補助政策，使得節能服務公司和用能單位均獲得利益。

　　3. 大型光伏屋頂電站的設計難點

　　3.1 大型光伏屋頂電站的特點

　　大型光伏屋頂電站不同于前兩種光伏系統，它既具有裝機規模大（往往MW 級以上），同時具有帶負載特點，這使得它不能像普通的光伏建筑一體化直接接入低壓配電系統（因光伏容量一般遠小于負荷，不用考慮負荷大小問題）；

　　也不同于大型荒漠電站，沒有自身負荷只需升壓接入大電網。大型屋頂電站既要考慮并網運行安全性（接入位置與容量），又要考慮運行的經濟性（自發自用還是上網賣電，以及如何分配），同時還需要考慮不同負荷用電特性時段的運行模式（如節假日停產或具有間隔休息的廠區等），所以大型屋頂電站的并網設計成為整個電站的設計難點。