１ 太阳能项目的意义
太阳能作为新能源和可再生能源的一种，是取之不尽、用之不竭的洁净能源。开发利用太阳能，对于节约常规能源、保护自然环境、促进经济发展和提高 人民生活都有极为重要的意义。太阳能光伏发电具有资源无限、无污染和能把太阳光直接转变为电能，系统无运动部件、运行可靠、少维护、寿命长，且电能有易于 输送、储存的优点，因此它是太阳能应用工业中最有前途的产品。
我国能源消费占世界的１０％以上，同时我国一次能源消费中煤约占７０％，比世界平均水平高出近４０%。燃煤造成的二氧化硫和烟尘排放量约占排放 总量的７０％～８０％，二氧化硫排放形成的酸雨面积已占国土面积的１/３.环境质量的总体水平还在不断恶化，世界十大污染城市我国一直占多数。环境污染给 我国社会经济发展和人民健康带来了严重影响。世界银行估计２０２０年中国由于空气污染造成的环境和健康损失将达到ＧＤＰ总量的１３％.
我国政府一直非常重视新能源和可再生能源的开发利用。自２００６年１月１日开始实施的《可再生能源法》要求中国的发电企业必须用可再生能源（主 要是太阳能和风能）生产一定比例的电力。在国家发改委２００７年４月所作的《能源发展“十一五”规划中》再次强调了未来五年在可再生能源领域要重点建设实 现产业化发展。国家住房和城乡建设部于２０１０年３月１８日颁布《民用建筑太阳能光伏发电应用技术规范》，为规范太阳能光伏系统在民用建筑中的推广应用， 促进光伏系统与建筑的结合，规范太阳能光伏系统的设计、安装和验收，提供了可靠的依据。这些实施细则从产业发展指导、电价、总量目标、财税补贴、专项基 金、太阳能发电等各个细节方面对于可再生能源的发展予以支持和细化。
２ 太阳能光伏发电系统原理介绍
太阳能发电分光热发电和光伏发电，现多用的是光伏发电，它利用光电电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控制 器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成。所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。国际上普遍认为，在长期的能源战略中， 太阳能光伏发电在太阳能热发电、风力发电、海洋发电、生物质能发电等许多可再生能源中具有更重要的地位。这是因为光伏发电有无可比拟的优点：（１）充分的 情节性；（２）绝对的安全性；（３）相对的广泛性；（４）长寿命和免维护性；（５）初步的实用性；（６）资源的充足性及潜在的经济性等。
２．１ 并网光伏发电系统工作原理（见图1）
并网光伏发电系统是指太阳能光伏发电系统直接连接到国家公共电网发电的方式，典型特征为不配备蓄电池储能设备，直接为用电设备供电，成为公共电 网的有效补充。并网光伏发电系统的优点是，能够最大限度的将太阳能转换电能加以利用。使用中无温室气体和其它污染物排放，与生态环境和谐，符合经济社会可 持续发展战略。
２．２ 独立光伏发电系统工作原理（见图2）
独立光伏发电系统是指太阳能光伏发电系统不与公共电网连接的发电方式，其典型特征为白天利用太阳能发电，并将电能储存在蓄电设备中，必要时向系统负荷设备提供电能。其优点是能够根据具体用电情况，不受电网覆盖、地理位置的约束，实地配备的光伏供电系统。
３ 太阳能光伏发电产品的种类
（1）单晶硅太阳能电池
目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率约为１５％，最高的达到２４％，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致 它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此坚固耐用，使用寿命一般可达１５年，最高可达２５年。
（2）多晶硅太阳能电池
多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池大致一样，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要略低一些，尤其国内知名太阳能电池生产厂家的光电 转换效率约为１４．６％.从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到广泛应用。
（3）非晶硅太阳能电池
非晶硅太阳能电池是１９７６年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少， 电耗更低，它的主要优点是在弱光条件下也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，目前国际先进水平约为１０％，且不够稳定，随着时间 的延长，其转换效率会衰减。
４ 太阳能照明设备
太阳能照明设备主要由照明灯具、光源和控制系统组成。太阳能照明灯具主要有太阳能草坪灯、庭院灯、和高杆灯等。这些灯具以太阳光为能源，白天充电，晚上使用，无需进行复杂昂贵的管线敷设，而且可以任意调整灯具的布局。其光源一般采用ＬＥＤ或直流节能灯，使用寿命较长，又为冷光源， 对植物生长无害。太阳能亮化灯具是一个自动控制的工作系统，只要设定该系统的工作模式就能自动工作。控制模式一般分为光控方式和计时控制方式，采用光控或 者光控与计时组合的工作方式。在光照强度低于设定值时控制器启动灯点亮，同时进行计时开始。当计时到设定时间时就停止工作。充电及开关过程可以由微电脑智 能控制，自动开关，无需人工操作，工作稳定可靠，节省电费，免维护。
５ 设计标准及设计原则
5.1 在工程设计过程中主要遵循和依据下列标准ＧＢ/Ｔ９５３５
在工程设计过程中主要遵循和依据下列标准ＧＢ/Ｔ９５３５依据的标准（见下表）
５．２ 设计原则
（1）充分利用太阳辐射资源
为了增加太阳电池方阵的能量输出，所有的太阳电池均应普照在阳光下，并获得尽可能大的太阳辐射。太阳电池之间应避免互相遮光，保证所有太阳电池全天得到光照。
（2）提高输配电效率，降低成本
为了减少线路的电压降，提高系统的输出能量，降低成本，从太阳电池到逆变器以及从逆变器到并网点的电力电缆应尽可能保持在最短距离。
（3）美观性
光伏系统要充分考虑与建筑物的完美结合，最大程度地保证不影响建筑物外形的美观。
６ 太阳能光伏发电系统的防雷
为了保证光伏发电系统安全可靠，防止雷击、浪涌等因素导致系统器件损坏，系统防雷接地装置必不可少。
（1）防直击雷措施
建筑物楼顶要设避雷装置（由设计院负责设计）。光伏发电系统的接地与建筑物接地装置共用，接地电阻应小于１Ω.综合接地线是避雷、防雷的关键，在进行操作室和太阳电池方阵基础建设的同时，要考虑接地电缆的连接。接地引出线采用３５ｍ２铜芯电缆。
（2）直流侧防雷措施
电池支架应保证良好的接地，太阳能电池阵列连接电缆接入防雷汇流箱，汇流箱内含高压防雷器保护装置，汇流后再接入直流防雷控制柜，经过多级防雷装置可有效地避免雷击导致设备损坏。
（3）交流侧防雷措施
逆变器的交流输出经交流防雷电气柜（内含防雷保护装置）接入电网及用电负荷，可有效地避免因雷击和电网浪涌导致设备损坏，所有的机柜应有良好的接地。
７ 系统的抗台风
沿海城市对于常年风力较大，且容易受到台风的影响，在台风及强风暴到来之前应采取安全措施，确保设备及人身安全。
８ 防护与防腐防护
室外箱体：防护等级为ＩＰ６５，钢结构采用热镀防锈处理，表面再喷塑。
９ 方阵维护及检修
因为光伏方阵常年安装在室外，所以方阵需要定期清洁。用水和温和的清洁剂清洗电池组件，避免使用有溶解力和浓度高的清洁剂。组件的接线盒应定期 检查以防风化，还应注意检查是否遮挡了太阳光照射通道。应每季度检查一次各太阳能电池组件的封装及接线接头，如发现有封装开胶进水、电池变色以及接头松 动、脱线、腐蚀等，应及时进行处理。每年要检查一次太阳电池方阵的金属支架有无腐蚀，并根据当地具体条件定期进行防（海水）腐蚀问题处理。
１０ 太阳能光伏发电系统的经济效益分析
下文以一项具体工程实例分析该系统的经济效益：
某工程地下车库约１0000m２，车位２２０个，原照明设计Ｔ５、２８Ｗ荧光灯管１，３５７盏。灯具费用：１，３５７×１００＝１３５，７００元；线材、人工费为１，３５７×５０≈７０，０００元；费用合计：２０５，７００元。
改用太阳能发电及ＬＥＤ节能灯具，全部取代原有地下停车场照明方案。
具体设备选择与投资情况如下：
实际增量投资为６７０，１００－２０５，７００＝４６４，４００元，
其投资效益计算：按原普通荧光灯照明计算每年消耗电费为：
１，３５７×２８Ｗ×２４（h）×３６５（天）×（１＋１０％）÷１０００×０．５＝１８３，０００元
投资回收期计算：４６４４００÷１８３０００＝２．５４年
１１ 环保节能计算
按照国家目前标准计算：生产１度电消耗标准煤３６０ｇ；每节约１吨标准煤，可减少二氧化碳排放２，６２０ｋｇ，减少二氧化硫排放８．５ｋｇ，减少氮氧化物７．４ｋｇ.
一个工程按照一天发电２００度，减排结果计算如下：
年节约标准煤：２００×３６０×０．３６＝２５．９２吨；
年减少二氧化碳排放：２５．９２×２．６２＝６７．９１吨；
年减少二氧化硫排放：２５．９２×８．５＝２２０．３２公斤；
年减少氮氧化物排放：２５．９２×７．４＝１９１．８１公斤。
１２ 风险分析
新能源的行业风险主要体现在市场风险、成本风险、技术风险和政策和执行风险等方面，当前世界能源危机为行业的发展提供了机遇，但由于我们起步较 晚，存在很多不确定因素阻碍了行业发展。同时也与国际的发展水平有很大差距，而太阳能电池板的原材料主要还是依靠进口。虽然光伏发电的成本已下降很多，但 相比火电成本的优势在短期内并不会明显突出，行业的发展还有很多的阻碍因素。
