2分布式光伏空间布局规划

2.1屋顶资源预测

充分利用具备条件的建筑屋顶（含附属空闲场地）资源，重点考虑屋顶面积大、用电负荷大、电网供电价格高的开发区和大型工商企业率先开展光伏发电应用。屋顶的来源有工业厂房、商业建筑、医院等公建设施、行政办公楼及居民住宅等。

其中， 效益最大是商业建筑，但是单体面积小、协调量大；行政办公楼及居民住宅面积总量最大，但是涉及主体多且协调困难，屋顶可利用面积小。因此，现阶段最推荐的是工业厂房，其次为集中连片的商业建筑或医院， 居民住宅建筑投资困难。因此规划需要统计的主要是可利用的工业屋顶，其次是公建屋顶和连片的商业建筑。

在屋顶资源现状统计数据基础上，通过分析屋顶资源历史数据，建立数学模型，预测规划水平年的屋顶面积。由于分乡镇屋顶面积历史统计数据收集困难，可以通过土地利用规划中建设用地的增长率来简单测算屋顶面积增长。

2.2分布式光伏总装机容量预测

区块（乡镇、街道）的分布式光伏总装机容量可由式（1）进行预测：

式中：Pi为第i个区块分布式光伏总装机容量，kW；m为屋顶类别个数；Ei为第i个区块最大光照强度，kW/m2；Sij为第i个区块第j类屋顶面积，m2；aij为第i个区块第j类屋顶的有效利用率，%；bij为第i个区块第j类屋顶的光伏普及率，%；η为光伏转换效率，%。

某区块的最大光照强度可依据中国气象局风能太阳能评估中心推荐的国内太阳能资源地区分类，以及美国国家航空航天局（NASA）提供的太阳能资源数据获得。

某区块屋顶面积可根据第2.1部分介绍的方法获得。不同建筑类型的屋顶有效利用率可根据相关文献［3］的分析获得，如表1所示。

式中屋顶光伏普及率，需要在现状普及率基础上，分析当地政策情况。在现有政策背景下，普及率应该有一个增长的趋势。建议采用对数函数回归曲线来拟合。公式如下：

式中：Y为普及率，%；x为将年份转化为数字序列的数字。a和b是调整系数，通过对现状和历史数据的拟合，得出a和b的数值。在理论上光伏发电系统的总效率由太阳电池阵列的效率、逆变器的效率、交流并网效率３ 部分组成， 光伏发电系统总效率为３个效率之积； 结合实际光伏发电系统实际运行效率数据， 综合考虑， 选取光伏发电系统的转换效率为80%。

根据公式（2）进行计算，可得出各乡镇、街道规划水平年的分布式光伏总装机容量。