当主体工程设有太阳能光伏电源系统时，宜利用太阳能光伏电源系统作为应急电源。

光伏电池组件由于太阳光的照射产生电效应，对蓄电池组充电并通过逆变器将直流转换为交流，向用电负荷供电。

光伏电源系统宜与市电并网运行，向一般负荷供电，也可以向应急负荷供电。当发生火灾，自动接通应急负荷，同时切除一般负荷。

4.5.1 我国各地区太阳能资源的分布和利用条件

我国地处北纬4°~52.5°、东经73°~135°的北半球区域，各地的太阳年辐射总量931~2334kWh/㎡·年之间，平均值为1633kWh/㎡·年。全国太阳能资源分布的五个类型地区,见表4.5.1。

注: 1类地区为太阳能资源最丰富的地区,2类地区为太阳能资源较丰富地区。3类地区为太阳能资源中等地区，4类地区是太阳能资较差地区, 5类地区是太阳能资源最少地区。

从表4.5.1可见，我国是太阳能资源相当丰富的国家, 1、2、3类地区约占全固总面积的2/3以上，年太阳辐射问题高于1389kWh/㎡·年，年日照时数大于2200h，具有利用太阳能的良好条件。特别是1、2类地区，人口稀少、居住分散、交通不便，太阳以资源的利用前景相当可观。

4.5.2 太阳能光伏电源系统的组成

1 为交流负荷供电的光伏电源系统，-般由太阳能电池组件，逆变器、保护开关、控制器、储能装置(蓄电池组)及其充电装置等组成。将直流变换为交流，向交流用电负荷供电。

2 为直流负荷电的光伏电源系统，由太阳能电池组件与蓄电池及相应配电设备组成，直接向直流负荷供电。

3 为提高光伏电源系统的供电可靠性，宜采用井网型光伏电源系统，即正常惰况下外电网与光伏电源系并网运行，以达到节能的目的，当外网故障失电时，即由光伏电源系统自动向负荷供电。

4.5.3 太阳能光伏电源系统容量的确定

1 太阳能光伏电池组件容量的确定:太阳能光伏电池组件由太阳能电池片经串并联组合形成不同规格的电池板。电池片的主要材料分单晶硅、多晶硅和非晶硅三种,太多数(约占80%左右)都选用光电转化效能、性价比较好的多晶硅材料制作。

1）太阳能光伏电池组件的功率由下式确定:

式中 Wp——太阳能光伏电池组件功率（kW)；

P——照明和其它应急负荷功率之和（kW)；

m——每天持续的供电时间（h）；

K——冗余系统（取1.6~2）；

R——当地平均日照时间（h）。

2）太阳能光伏电池组件的额定输出功率与负荷输入功率之比，一般取2：1~4：1（根据每天所需供电时间及连续阴雨天等因素决定）。

3) 太阳能光伏电池组件的面积大小由太阳能电池组件单位面积的发电量(-般按120W/㎡计算)决定，即:

式中S——太阳能电池组件的总面积 (㎡)；

E——太阳能电池组件单位面积发电量（120W/㎡)；

Wp——太阳能电池组件的总功率（kW)。

2 蓄电池的型式选捧和容量确定：

1) 用于太阳能光伏电源的蓄电池宜选用铅酸蓄电池(含胶体蓄电池)，只有在高寒地区的户外系褓用镉镍电池。

2) 蓄电池组的容量由下式计算确定:

式中A——蓄电池组容量（A·h)；

P——照明和其它应急负荷功率之和（kW)；

m——每天需持续的供电时间（h）；

n——连续阴雨天数(天)；

K——-冗余系统（1.6~2）；

U——蓄电池组电压(V)。

4.5.4 光伏电源系统的选择1 民用建筑应急照明宜选用储能式并网型交流光伏电源系统。

2 用于室外照明的电源，宜选用分散式并网型光伏电源系统。

3 无外部电源条件、分散的居民用户的供电源，宜选用储能式交流光伏电源系统。

4.5.5 太阳能光伏电源系统的运行，应满足下列要求:

1 当电网停电时，应首先切断系统的非应急负荷，以保证太阳能光伏电源对应急负荷的正常供电；

2 为应急照明负荷供电时，其供电持续时间不应小于90min；

3 光伏系统的电源装置应具有自动监测、控制保护功能，开关柜等设备应有明显标志；

4 当太阳能光伏电源与市电电网系统采用并网运行方式时，尚应符合下列规定:

1）光伏电源系统的接线方式应与市电电网的接线方式相同(参见附录4.6.3-4), 并应设有电能计量装置；

2）采用不可逆流的并网方式时，应在供电变压器的输出端设置逆流检测装置；

3）光伏电源系统在其功率调节器与供电负荷之间应设置隔离开关，在市电电网与负荷之间也应设置隔离开关；

4）光伏电源系统在并网处宜设置专用的低压开关箱（柜），并设置专用标识；

5）光伏电源系统与电网连接的开关柜中应设置手动和自动断路开关，并且有可视断开点的机械开关（除非当地供电部门要求，一般不应采用电子式开关）。

4.5.6 并网型太阳能光伏电源系统输出的电能质量, 应符合下列规定:1 光伏电源系统的电压与电网接口处的电压允许偏差值: 三相制式时为额定电压的±7%，单相制式时为额定电压的+7%~-l0%；

2 光伏电源系统应与电网同步动行，频率偏差不应大于±0.5Hz；

3 光伏电源系统的输出端总谐波电流含有率应不小于其功率调节器输出的5%；

4 光伏电源系统并网运行时，逆变器向电网馈送的直流分量，不应超过其交流额定值的1%。

4.5.7 并网型太阳能光伏电源系统的保护和检测控制装置的设置，应具有如下功能:

1 当并网接口处的电压超过表4.5.7规定的范围时，光伏系统应通过其自动监测电压及并网切断控制功能装置，立即停止向电网送电。

2 光伏电源系统在并网接口处的频率偏差超出规定限值时，频率保护装置应在0.2s内动作与电网断开。

3 当电网失压时，防孤岛效应保护装置应在2s内将光伏电源系统屯电网断开。

4 光伏电源系统与电网系统之间应设置相应的短路保护装置。当电网短路时，逆变器的过电流应不大于额定电流的l.5倍，并应在1.5倍，并应在0.1s内将光伏系统与电网断开。

5 非逆流型并网光伏系统，应在电网供电变压器次级设置逆流检测装置。当检测到的逆电流超出逆变器额定输出的5%时，逆向功率保护装置应在0.5s至2s内将光伏电源系统与电网断开。

6 光伏系统与电网之间设置的隔离开关和断路器均应是断中性导体开关电器。

4.5.8 太阳能电池组件的安装宜符合下列要求:

1 在我国，太阳能电池组件的安装方向应是正南方向，并应有一定的倾斜角度，安装的倾斜角度见表4.5.8；

2 在建筑物上安装的太阳能电池组件,应与建筑、结构专业相配台、不影响建筑外观及结构的安全；3 组件的排列安装应留有必要的维护、保养空间及结构承载安装条件；

4 安装位置应考虑周围环境，避开建(构)筑物、树木对阳光的遮挡，应满足太阳能光伏组件不少于4h日照时数的要求；

5 太阳能光伏组件的安装不应跨越建筑物的伸缩缝安装。

4.5.9 太阳能光伏电源系统的线缆选择与敷设，应符合下列要求:

1 线缆选择应根据具体安装环境条件选择导线或电缆。

2 太阳能电池组件之间及太阳能电池组件引入室内部分的室外缆线，均应穿金属管保护，金属管应做防腐处理。管路中间设置接线盒时，应加装跨接线并进行防腐处理。室外部分金属保护管在屋顶应与防雷接地装置可靠连接，室内部分应与配电箱箱体可靠连接。

3 由太阳能电池组件引人室内的直流线路应采用金届管或金届线敷设。不同回路宜单独穿管敷设。沿线敷设时，光伏发电直流部分线路宜设专用线槽，当与其它线路合用时，应在线槽内加装金属隔板。

4 直流线路的耐压等级应高于太阳能电池阵列最大输出电压的1.3倍。

5 直流线路额定载流量应高于线路短路保护电器整定值。短路保护电器整定值应高干太阳能电池阵列的标称短路电流。

6 每个太阳能电池“组件串”,应分别由缆线引至接线箱内的汇流母线，且在引至汇流母线前分别设置隔离电器和短路保护电器。

7 接线箱宜设置在室内干燥场所的便于操作及维护位置。

4.5.10 太阳能光伏电源系统的防雷设计，应符合下列规定:

1 设置在民用建筑物上的光伏电源系统，均应采取防直击雷及防雷感应措施，执行《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）。

2 独立安装在建筑屋顶的太阳能电池组件，采用金属固定构件时，每排（列）金属构件均应可靠联结，由相互联结的金属构件形成屋顶避雷带。由金属构件形成的避雷带网格尺寸、面积不应超过《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版)的相关规定。每一避雷带网格不得少于两点与建筑物屋顶避雷装置可靠联结。采用非金属固定构件时，不在屋顶避雷装置保护范围之内的太阳能电池组件及其固定构件，应单独加装避雷装置。

3 光伏电源系统的直流部分线路，在引人建筑时应设置防雷电感应装置，各回路均应设置隔离开关及自动保护开关。并网的光伏电源系统在并网开关箱(柜)内，应设置电网电源的防雷电感应装置。

4 支架、紧固件等金届材料应与建筑物接地系统可靠连接。