烟台市太阳能楼面光伏承重检测中心/光伏鉴定第三方机构

屋面光伏承重检测鉴定相关知识——屋面光伏的发展瓶颈：

一、光伏产业的项目前期投资大，回收期长，必须有完备的金融支持来保证光伏产业良性发展。目前单纯依赖于银行信贷的融资方式远远不够，需要探索更多的融资方式。虽然一些金融机构、国企和一小部分民企参与了新能源企业的投资，但资金数量较少，对于外来资本的引资力度不够。个别企业发行过短期债券但在融资中所占比例很小，期货和保险等金融工具基本没有被利用，甚至一些企业在资本市场的融资经验基本为零，新能源产业急需拓宽融资渠道。从国外对光伏产业金融支持的案例来看，德国在全国范围内实行政府补贴，在国家层面推出系统性政策；美国根据地方不同情况采取不同发展模式，传统的融资模式包括大规模电网系统购电协议模型和中小型业主所有制模型。典型的第三方融资模型包括**模型和购电协议模型。**模式中，用户不需要支付前期费用，只需按月或季度支付租金。购电协议模式是指用户在屋顶安装光伏系统，以固定的价格购买屋顶装置所产生的电能。另外，金融市场竞标式融资模型是企业在融资平台进行融资，并与用户进行后续结算。分散投资社区化融资模型是以社区为单位，通过社区化融资平台来综合和吸纳分散的个体投资者。

二、目前中国光伏产业融资依然以银行为主，并且投资项目局限于国家扶持的大型项目，而对于中小型项目或未被国家列入**工程的项目，则由于回收成本周期长，投资风险大等原因很难融资。另外，国内光伏发电市场不够成熟，法律体系和行业结构不完善，导致一些尝试做第三方融资服务的公司信用评级很低，投资商没有信心对其进行投资。依照国外经验，第三方融资模式的创新金融支持在未来应该是主要的配套金融产品。借助第三方融资方可以让使用者免于交纳初始系统的安装费用，仅支付后期使用费用，这种第三方融资模型对我国光伏产业的金融支持具有很大的借鉴意义。

三、光伏电站中与太阳能电池方阵配用的蓄电池组通常是在半浮充电状态下长期工作，它的电能量比用电负荷所需要的电能量要大，因此，多数时间是处于浅放电状态。当冬季和连阴天由于太阳辐射能减少，而出现太阳能电池方阵充电不足的情况时，可启动光伏电站备用电源——柴油发电机组给蓄电池补充，以保持蓄电池组始终处于浅放电状态。固定式铅酸蓄电池性能优良、质量稳定、容量较大、价格较低，是我国光伏电站目前选用的主要贮能装置。

由于光伏电源系统中，太阳电池、蓄电池等主要部件的工作寿命有限，且其性能受不同地理环境、气候条件影响较大，对光伏电源系统的设计和维护使用带来一定困难。

安装光伏发电屋顶安全检测鉴定项目实例分析：

地面7MW为高倍聚光发电系统，屋顶3MW为晶硅发电：

设屋顶项目，拟利用青岛哈工股份厂区屋顶进行建设，共计面积为20051.5㎡。

光伏电池组件屋顶支架方案

为降低厂房所承载的重量，本项目光伏组件支架将优化角钢的使用，在保证安全的前提下尽可能的减少支架的用量。

生产产房屋顶承重情况估算

青岛哈工太阳能发电科技产业园厂房为砖混结构，屋顶为预制板平面结构。砖混建筑物每平方米静态承重按照100kg/㎡设计，动态承重按照50kg/㎡设计，设计已经考虑到了屋顶光伏电站的静态总重量和风、雨、雪等自然因素的动态重量增加。

屋顶的光伏组件和支架、汇流箱、检修步道等金属构架直接与厂房屋顶的避雷接地点连接。连接采用100mm的扁钢。

拟选用50mm的铜排设置屋顶光伏发电系统独立接地网，将屋顶汇流箱内的检测盒、数据采集器等弱点通讯部分与之连接。

屋顶独立接地网分2--3处使用120mm2的电焊线与生产厂房下的接地点相连接；逆变器也采用120mm2与生产厂房下的接地点相连接。确保产业园区地下主接地网的接地电阻小于4Ω。

支架主要采用采用100*10的槽钢、40*40和30*30的角钢以及部分铝型材制作，10MWp支架的总重量约为65277kg，每平方厂房的静态荷重增加4.41kg/㎡。

钢结构光伏屋面承重检测鉴定钢材力学性能**：

抗拉强度fu：反映钢材受拉时所能承受的极限应力。

伸长率：试件被拉断时的**变形值与试件原标距之比的百分数，称为伸长率，伸长率代表材料在单向拉伸时的塑性应变的能力。

冷弯性能：冷弯性能由冷弯试验确定。试验时使试件弯成l80°，如试件外表面不出现裂纹和分层，即为合格。冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合**。

韧性：韧性是钢材强度和塑性的综合**。

由于低温对钢材的脆性破坏有显着影响，在寒冷地区建造的结构不但要求钢材具有常温（20℃）冲击韧性**，还要求具有负温（0℃、-20℃或-40℃）冲击韧性**，以保证结构具有足够的抗脆性破坏能力。

各种因素对钢材主要性能的影响

1）化学成分

碳直接影响钢材的强度、塑性、韧性和可焊性等。碳含量增加，钢的强度提高，而塑性、韧性和疲劳强度下降，同时恶化钢的可焊性和抗腐蚀性。硫和磷是钢中的有害成分，它们降低钢材的塑性、韧性、可焊性和疲劳强度。在高温时，硫使钢变脆，称之热脆；在低温时，磷使钢变脆，称之冷脆。

2）冶金缺陷   

常见的冶金缺陷有偏析、非金属夹杂、气孔、裂纹及分层等。

3）钢材硬化   

冷加工使钢材产生很大塑性变形，从而提高了钢的屈服点，同时降低了钢的塑性和韧性，这种现象称为冷作硬化（或应变硬化）。在一般钢结构中，不利用硬化所提高的强度，以保证结构具有足够的抗脆性破坏能力。另外，应将局部硬化部分用刨边或扩钻予以消除。

4）温度影响   

钢材性能随温度变动而有所变化。总的趋势是温度升高，钢材强度降低，应变增大；反之，温度降低，钢材强度会略有增加，塑性和韧性却会降低而变脆。在250℃左右，钢材的强度略有提高，同时塑性和韧性均下降，材料有转脆的倾向，钢材表面氧化膜呈现蓝色，称为蓝脆现象。钢材应避免在蓝脆温度范围内进行热加工。

当温度在260℃～320℃时，在应力持续不变的情况下，钢材以很缓慢的速度继续变形，此种现象称为徐变现象。当温度从常温开始下降，特别是在负温度范围内时，钢材强度虽有提高，但其塑性和韧性降低，材料逐渐变脆，这种性质称为低温冷脆。

5）应力集中   

构件中有时存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷等。此时，构件中的应力分布将不再保持均匀，而是在某些区域产生局部高峰应力，在另外一些区域则应力降低，形成应力集中现象。承受静力荷载作用的构件在常温下工作时，在计算中可不考虑应力集中的影响。但在负温或动力荷载作用下工作的结构，应力集中的不利影响将十分**，往往是引起脆性破坏的根源，故在设计中应采取措施避免或减小应力集中，并选用质量优良的钢材。

6）反复荷载作用   

在直接的连续反复的动力荷载作用下，钢材的强度将降低，**一次静力荷载作用下的拉伸试验的极限强度，这种现象称为钢材的疲劳。疲劳破坏表现为突然发生的脆性断裂。材料总是有“缺陷”的，在反复荷载作用下，先在其缺陷发生塑性变形和硬化而生成一些较小的裂痕，此后这种微观裂痕逐渐发展成宏观裂纹，试件截面削弱，而在裂纹根部出现应力集中现象