中国工业园大型光伏屋顶电站的应用与研究

大雪对屋顶光伏电站的影响

降雪概况描述

2018年1月份的末尾迎来2008年以来的又一场大雪。本次降雪前后历时4天，中间停歇1天。雪后，常州市区，地面积雪厚度20cm左右，大约30公斤每平米的重量；灌木及草地积雪厚度30cm左右，大约45公斤每平米的重量；由于积雪较厚市区内樟树枝干多有折断。雪后天即放晴，积雪伴随周期性的消融与冰冻，建筑多出现几十公分到几米不等的冰凌。

气象台降雪记录与预测记录

24日14时40分至26日3时我市出现强降雪过程，其中25日全市普降暴雪南部大暴雪，常州、金坛、溧阳累计雪量分别为15.4、15.

9、23毫米，最大积雪深度为

12、

14、11厘米。

预测

天气预测根据最新资料分析，27-28日我市仍有强降雪天气，其中27日有大到暴雪局部大暴雪；预计过程降雪量15～25毫米，累积积雪深度15～20厘米；29日起天气转好。近期气温持续偏低，29-30日最低气温可达-5～-7℃，有严重冰冻。具体预报为：

26日夜里阴转小雪，东北风4级，-3～0℃，有冰冻；27日阴有大到暴雪局部大暴雪，北风4级，-3～0℃，有冰冻；28日阴有中到大雪并渐止转阴，偏北风4～5级，-1～1℃；29日多云到晴，西北风4级，-5～0℃，有严重冰冻；30日晴转多云，西北风3～4级，-7～1℃，有严重冰冻。

图1下面是这一天气过程的历史记录

可以看到整个过程以北风为主。

下面将针对光伏项目积雪影响、临近建筑上积雪状况做介绍与分析

一、光伏项目

屋顶光伏项目位于一塑料加工企业车间屋顶，车间内开展大量的塑料热熔工作，会向屋面输出大量热能。车间为大型屋面板屋顶结构，表面敷设铝箔sbs防水卷材；电站通过配重方式浮置于屋面。本次项目照片均采集自中午12点左右，照片中南北向问题请根据阴影自行判断，在文章中分析时不再做特殊描述。

下面针对积雪状况做必要描述与分析。

1、屋顶积雪状况

图1-

1、光伏组件下沿区域积雪深度测量

图1-

2、屋顶积雪的区域性分布1

图1-

3、屋顶积雪的区域性分布2

图1-

4、屋顶积雪的区域性分布3

图1-

5、屋顶积雪的区域性分布4项目状况描述

由上面图1-1到1-5可以看出以下屋面积雪分布特点：

1、外漏屋面的积雪消融速度很快，远远超过光伏组件上的积雪消融速度；

2、屋顶无论南北坡积雪消融都很快，远大于地面、天沟或者其他屋面；

3、背阴区冰雪分布呈现为斑驳状随机堆积，现场一碰就滑走。

现场原因分析

出现以上现象的原因主要有以下几点。

1、屋顶积雪消融速度远大于组件表面的积雪消融速度，这是由以下几方面共同导致：a、车间内部大量的生产热能供给，导致屋面板及防水卷材温度持续的处于一个较高温度，导致裸露屋面落雪积累困难，积雪与消融水成斑驳状无规律堆积；b、光伏组件与屋顶之间存在间隙，间隙中的空气起到阻碍热传导的左右，同时组件本身也有着很好的隔热作用，致使屋顶热量不能很好的传递到组件上表面，也就导致组件上的降雪会大面积的积累。

2、屋顶南北坡积雪消融速度远大于地面及天沟或其他屋面的积雪消融速度，这是因为车间内的生产热量供给对降雪消融的贡献要远大于天气（主要是太阳辐射的影响）。

3、屋顶阴影区域的冰雪斑驳状分布，这是因为此处只有车间热量的供给，太阳的辐射能供给很少，导致冰雪下层与屋面接触处消融，而上层冰雪却消融较慢，冰雪及消融水沿屋面运动，导致有的地方屋面裸露，有的地方有堆积的冰雪；因为冰雪是在消融水的搬运下缓慢运动的，所以与屋面接触面很光滑，稍一碰就滑动，所以屋面走动时要注意避开这些冰雪，防止摔倒。

2、组件上积雪状况