光伏發電助力油站碳中和

文／劉承波 杜華健 萬 樂

分布式光伏發電技術，可因地制宜、分散布局。加油站利用閑置屋面建設與用電規模相匹配的光伏發電，具有一定的經濟性。

我國屬太陽能資源豐富的國家之一，全國總面積2/3以上地區年日照時數大于2000小時，年輻射量在5000MJ/m2以上，總體呈“高原大于平原、西部干燥區大于東部濕潤區”的分布特點。根據國家氣象局風能太陽能評估中心劃分標準，全年輻射量在4200MJ/m2以下的地區僅四川及貴州大部分區域。經測算，全年日照時數不少于1400小時或太陽能年水平面總輻照量不低于3780MJ/m2的地區，設置光伏系統均有較好的效益。

結合加油站布局及建筑物特點，光伏發電系統應優先設置在站房及輔房屋頂面、罩棚頂面。具備條件時，它也可設在站區防爆區域以外的空地、站房及輔房外墻、站區圍墻。

◇加油站安裝光伏發電系統，不僅能夠滿足加油站本身的用電需要，而且可以讓產生的富余電量實現商業價值。 供圖/萬 樂

硬件改造是基礎

新建加油站布置光伏發電系統改造。首先，站房及輔房屋面設置光伏系統。裝配式鋼結構屋面，應優先采用帶有保溫隔熱層的BIPV光伏一體化屋面板。外墻布置光伏系統，可采用BIPV光伏建筑一體化工藝，可考慮把太陽電池板與房屋的幕墻結構連為一體，或直接把太陽能組件融和在特殊的防火建材內進行生產，制成如BIPV一體化幕墻、外墻單元、窗戶等建材形式。

其次，罩棚設置光伏系統。設置光伏組件的罩棚結構優先選用無檁條鋼結構形式，也可采用網架結構形式或混凝土結構形式。鋼結構罩棚優先選用BIPV光伏組件作為罩棚頂板，混凝土結構罩棚宜采用BAPV光伏組件。

再次，圍墻沿墻面、頂部以及站區內場地空曠、地勢平坦的地帶，可敷設BAPV光伏組件，并與車行道路進行防撞隔離。

現有加油站布置光伏發電系統改造。現有房屋、罩棚需查閱原始設計資料并現場實測構件強度復核利舊結構是否滿足增設光伏組件的荷載要求，或進行加固改造后實施。宜采用BAPV光伏組件，如整體更換鋼結構房屋屋面板或罩棚彩鋼瓦宜優先采用BIPV光伏組件鋪設方式。圍墻沿墻面、頂部以及站區內場地空曠、地勢平坦的地帶，可敷設BAPV光伏組件。

獨立還是并網？

加油站安裝光伏發電系統，不僅能夠滿足加油站本身的用電需要，而且可以產生多余的電量，實現商業價值。光伏發電系統按是否接入配電電網，可分為獨立系統和并網系統。

獨立系統是由光伏組件和蓄電池組成的向負載供電的獨立系統。并網系統采用專用并網逆變器，將光伏組件發出的直流電逆變成符合配電電網的交流電。當光伏發電系統輸出功率不能滿足負載要求時，可由配電電網供電給負載；當光伏發電系統輸出電能大于負載要求時，則將多余的電能回饋給配電電網，又可分為“全額上網”、“余電上網”等模式。

在加油站建設光伏系統前需要進行經濟評價，應采集相關靜態信息、動態信息數據，如日照條件、周邊環境、變壓器設置情況、用電負荷，并根據光伏系統的發電量、并網收益、國家補貼、一次性投資、日常費用等進行經濟效益分析，從優選擇光伏系統規模及運行模式而達到效益最大化。

助力“碳中和”

目前，中國境內加油站總量12萬余座，單站罩棚面積大約在600㎡，房屋屋頂面積大約150㎡，按50%面積可實際安裝光伏發電設備測算，面積可達4500m×104m，按每平方米裝80-90W計算，其容量可達3.6GW，節能減排效果和投資收益非常可觀。加油站屋頂基本屬于閑置狀態，不需要單獨投資土地成本，配套的送電線路及變配電設施大都較為完善，發展光伏發電需配套的電力設施建設投資少。同時，加油站用電為工商業用電，價格高于民用電，隨著加油站增設充電樁和換電站，光伏發電有著更高的經濟價值。

目前，我國為加快推進屋頂分布式光伏發展，在全國組織開展整縣（市、區）推進屋頂分布式光伏開發試點工作，提出公共建筑屋頂總面積可安裝光伏發電比例不低于40%。中石油、中石化作為國家大型國有企業，擁有中國國內45%左右的加油站，積極在加油站推廣布置分布式光伏發電，既是積極響應國家號召也是化石能源企業實現“碳中和”目標的重要方式之一。

光伏發電設備主要是安裝在加油站屋頂，不影響建筑物的原有結構和使用功能，且對屋頂防水層、隔熱層和保溫層具有保護作用，能夠防止頂墻腐蝕，有效延長屋頂的使用年限。

油站能否承受光伏板之重

1992年，國內零售市場試驗性開放。由于成品油零售市場準入門檻低、經營利潤大，國有企業、私企、外企等各種經營主體大規模投資興建加油站，導致加油站工程設計標準不高、工程質量標準較低、過程資料缺失等。現有加油站建筑物結構，是否滿足增設光伏組件的荷載要求需要現場檢測，對不符合荷載要求的需要加固改造。

加油站屬于易燃易爆的場所，光伏發電系統屬于非防爆產品。因此，應根據《汽車加油加氣站設計與施工規范》（GB50156）的規定，設置在爆炸危險區域之外。同時，加油站罩棚多采用波形彩鋼瓦，防銹要求高，且多為無臨邊防護的不上人屋頂，光伏發電設備安裝及后期維護難度相對較大。

分布式光伏發電技術成熟，設備配置簡單，可因地制宜、分散布局。加油站本身屬于危險化學品經營場所，在滿足各項安全、防爆要求以及結構性能的條件下，利用加油站閑置屋面建設與用電規模相匹配的光伏發電具有一定的經濟性。這對各大傳統能源企業積極投入降低碳排放、促進產業結構優化部署，加快加油站項目與分布式光伏新能源相融合的發展步伐，對推動業務轉型升級、環保節能和實現高質量發展等具有重要意義。