光伏发电助力油站碳中和

文／刘承波 杜华健 万 乐

分布式光伏发电技术，可因地制宜、分散布局。加油站利用闲置屋面建设与用电规模相匹配的光伏发电，具有一定的经济性。

我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，年辐射量在5000MJ/m2以上，总体呈“高原大于平原、西部干燥区大于东部湿润区”的分布特点。根据国家气象局风能太阳能评估中心划分标准，全年辐射量在4200MJ/m2以下的地区仅四川及贵州大部分区域。经测算，全年日照时数不少于1400小时或太阳能年水平面总辐照量不低于3780MJ/m2的地区，设置光伏系统均有较好的效益。

结合加油站布局及建筑物特点，光伏发电系统应优先设置在站房及辅房屋顶面、罩棚顶面。具备条件时，它也可设在站区防爆区域以外的空地、站房及辅房外墙、站区围墙。

◇加油站安装光伏发电系统，不仅能够满足加油站本身的用电需要，而且可以让产生的富余电量实现商业价值。 供图/万 乐

硬件改造是基础

新建加油站布置光伏发电系统改造。首先，站房及辅房屋面设置光伏系统。装配式钢结构屋面，应优先采用带有保温隔热层的BIPV光伏一体化屋面板。外墙布置光伏系统，可采用BIPV光伏建筑一体化工艺，可考虑把太阳电池板与房屋的幕墙结构连为一体，或直接把太阳能组件融和在特殊的防火建材内进行生产，制成如BIPV一体化幕墙、外墙单元、窗户等建材形式。

其次，罩棚设置光伏系统。设置光伏组件的罩棚结构优先选用无檩条钢结构形式，也可采用网架结构形式或混凝土结构形式。钢结构罩棚优先选用BIPV光伏组件作为罩棚顶板，混凝土结构罩棚宜采用BAPV光伏组件。

再次，围墙沿墙面、顶部以及站区内场地空旷、地势平坦的地带，可敷设BAPV光伏组件，并与车行道路进行防撞隔离。

现有加油站布置光伏发电系统改造。现有房屋、罩棚需查阅原始设计资料并现场实测构件强度复核利旧结构是否满足增设光伏组件的荷载要求，或进行加固改造后实施。宜采用BAPV光伏组件，如整体更换钢结构房屋屋面板或罩棚彩钢瓦宜优先采用BIPV光伏组件铺设方式。围墙沿墙面、顶部以及站区内场地空旷、地势平坦的地带，可敷设BAPV光伏组件。

独立还是并网？

加油站安装光伏发电系统，不仅能够满足加油站本身的用电需要，而且可以产生多余的电量，实现商业价值。光伏发电系统按是否接入配电电网，可分为独立系统和并网系统。

独立系统是由光伏组件和蓄电池组成的向负载供电的独立系统。并网系统采用专用并网逆变器，将光伏组件发出的直流电逆变成符合配电电网的交流电。当光伏发电系统输出功率不能满足负载要求时，可由配电电网供电给负载；当光伏发电系统输出电能大于负载要求时，则将多余的电能回馈给配电电网，又可分为“全额上网”、“余电上网”等模式。

在加油站建设光伏系统前需要进行经济评价，应采集相关静态信息、动态信息数据，如日照条件、周边环境、变压器设置情况、用电负荷，并根据光伏系统的发电量、并网收益、国家补贴、一次性投资、日常费用等进行经济效益分析，从优选择光伏系统规模及运行模式而达到效益最大化。

助力“碳中和”

目前，中国境内加油站总量12万余座，单站罩棚面积大约在600㎡，房屋屋顶面积大约150㎡，按50%面积可实际安装光伏发电设备测算，面积可达4500m×104m，按每平方米装80-90W计算，其容量可达3.6GW，节能减排效果和投资收益非常可观。加油站屋顶基本属于闲置状态，不需要单独投资土地成本，配套的送电线路及变配电设施大都较为完善，发展光伏发电需配套的电力设施建设投资少。同时，加油站用电为工商业用电，价格高于民用电，随着加油站增设充电桩和换电站，光伏发电有着更高的经济价值。

目前，我国为加快推进屋顶分布式光伏发展，在全国组织开展整县（市、区）推进屋顶分布式光伏开发试点工作，提出公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于40%。中石油、中石化作为国家大型国有企业，拥有中国国内45%左右的加油站，积极在加油站推广布置分布式光伏发电，既是积极响应国家号召也是化石能源企业实现“碳中和”目标的重要方式之一。

光伏发电设备主要是安装在加油站屋顶，不影响建筑物的原有结构和使用功能，且对屋顶防水层、隔热层和保温层具有保护作用，能够防止顶墙腐蚀，有效延长屋顶的使用年限。

油站能否承受光伏板之重

1992年，国内零售市场试验性开放。由于成品油零售市场准入门槛低、经营利润大，国有企业、私企、外企等各种经营主体大规模投资兴建加油站，导致加油站工程设计标准不高、工程质量标准较低、过程资料缺失等。现有加油站建筑物结构，是否满足增设光伏组件的荷载要求需要现场检测，对不符合荷载要求的需要加固改造。

加油站属于易燃易爆的场所，光伏发电系统属于非防爆产品。因此，应根据《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156）的规定，设置在爆炸危险区域之外。同时，加油站罩棚多采用波形彩钢瓦，防锈要求高，且多为无临边防护的不上人屋顶，光伏发电设备安装及后期维护难度相对较大。

分布式光伏发电技术成熟，设备配置简单，可因地制宜、分散布局。加油站本身属于危险化学品经营场所，在满足各项安全、防爆要求以及结构性能的条件下，利用加油站闲置屋面建设与用电规模相匹配的光伏发电具有一定的经济性。这对各大传统能源企业积极投入降低碳排放、促进产业结构优化部署，加快加油站项目与分布式光伏新能源相融合的发展步伐，对推动业务转型升级、环保节能和实现高质量发展等具有重要意义。