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　　居屋顶面积基础量的根底上本文正在阴谋出中国村落民，顶分散式光伏发电体例的种种身分细致说明了影响村落民居成立屋，本形势和踊跃形势然后分散针对基，的装机容量潜力和发电量举行了预测对中国村落民居屋顶分散式光伏发电，的情况效益和经济效益并说明预测了由此带来，电能够推动村落能源转型和帮推村庄兴盛由此分析开展村落民居屋顶分散式光伏发★★。：基础形势下说明结果剖明，电的装机容量潜力为348 GW中国村落民居屋顶分散式光伏发；形势下踊跃，为696 GW装机容量潜力★★。

　　2018年根底年选取，2020年目的年选✿取，式(2)则依照，对城镇家庭户数的比率为55。8%可估计计划取得2020年村落家庭户数★★。一比率按这，发布[5]的4。94亿户家庭中可取得正在第7次天下人丁普查公报，为3。17亿户城✿镇家庭户数约，为1。77亿户村落家庭户数约★★。家庭分散环境如图4所示2020年中国大陆城乡★★。

　　倾斜度α为30°[16]假设均匀的坡屋顶平面的，体例的坡屋顶的实质面积Ap则适合安置分散式光伏发电，算式为✿r的计★★。

　　阳能资源极为充分内蒙古自治区的太，设光伏电站正在该地域筑，地域愚弄光伏扶贫异常是正在一面贫✿苦，益的可连续开展项目将是有阳光就有收★★。

　　2018年中国城镇和村落家庭户数依照文件[4]所供给的2010—，=2010可知R0，2018R1=，=8m，(1)代入式，年的年复合蜕变率为-4。1%可估计计划取得2010—2018，为城镇家庭户数的84。8%即2010年村落家庭户数约，着时候推移正在淘汰村落家庭户数随，数的比率不才降其与城镇家庭户★★。18年到20，户数的比率降为60。7%村落家庭户数对城镇家庭★★。

　　)的探讨讲演[8-9]依照国际能源署(IEA，2019年间2011—，容量占环球分散式光伏发电装机容量的比例为92。1%环球屋顶分散式光伏发电(含工贸易和民居屋顶)装机，的主导身分吞噬绝对★★。局宣告的数据依照国度能源，用光伏发电项目标装机容量为21。6 GW纳入2021年国度财务补贴确当年新增户，史新高到达历，目装机容量的39%以上[10]占中国终年新增分散式光伏发电项★★。体例的本钱低落户用光伏发电，发电供给了极大的经济可行性为正在村落洪量开展分散式光伏，红线的靠山下正在厉守耕地，合正在村出家展的可再生能源愚弄办法村落民居屋顶分散式光伏发电是适★★。

　　候和文明守旧等来历因为汗青、经济、气，兴旺国度的村落民居中国村落民居相看待，构强度方面正在屋顶结，顶分散式光伏发电体例的安置有较多的屋顶缺乏以维持屋，“布隆亭竿”和傣族的竹楼等比方苗族✿的吊脚楼、黎族的，电体例的村落民居的比例较大导致不适合安置分散式光伏发；表另，电体例安置的可愚弄面积不足大有少少屋顶能供分散式光伏发，布式光伏发电体例也不适宜安置分★★。

　　积的愚弄率Rf设定平屋顶面，70%e为，的愚弄率Rp坡屋顶面积，98%e为★★。可愚弄屋顶面积Ab为 17。41 亿 m2则基础形势下适合安置分散式光伏发电体例的★★。

　　是构造分开和领域较幼村落能源愚弄的特色，可再生能源的开展异常适合分散式★★。降本增效的连续推动跟着中国光伏家当，(LCOE)不停向下打破光伏发电的平准化度电本钱，家补贴周到退坡2022年国，进入平价时间户用光伏发电★★。家当✿开展门道年依照《中国光伏，3。2～3。3元/W[7]户用光伏发电体例的本钱为★★。

　　”靠山✿下正在“双碳，社会改革的要紧对象能源革命是中国经济，能源庖代化石能源其目的是以可再生★★。WRI)的数据[6]依照全国资源探讨所(，17年末截至20，占环球总排放量的11。8%农业行为的温室气体排放量★★。候蜕变影响的家当农业是最易遭遇气，尤其丰富的寻事其减排途径面对，及欠兴旺地域更为厉刻而这种寻事正在老少边穷★★。能源革掷中国的，方法脆弱的村落入手选取化石能源根底，更幼价值，成立和村庄兴盛战术融为一体且能够将能源革命、生态文雅，多得一举★★。

　　坡屋顶而言2)看待，与可愚弄屋顶面积的比率为0。98假设分散式光伏发电体例所占面积，置光伏支架夹具等的空间用于响应光伏组件之间设★★。

　　合安置分散式光伏发电体例的地位1) 83%的幼型修筑具备适，面积适合开辟分散式光伏发电体例但只要26%的幼型修筑屋顶总★★。

　　、住屋安置要求依照村民志愿，用电需求以及每户，装了屋顶分散式并网光伏发电体例该项目为普德村中的99户住屋安★★。体例的装机容量为3。52 kW每户的屋顶分散式并网光伏发电，到达348。48 kW通盘项目标总装机容量★★。的屋顶构造差异因为每户住屋，造宜因地，体例采用了差异的安置时势屋顶分散式并网光伏发电，图9所示详细如★★。的屋顶无平台此中：图9a，朝向东、西且坡屋顶，安置分散式并网光伏发电体例以是只可选取正在户表空位上；只要很幼的平台图9b的屋顶，体例的安置基础可知足；有30～40 m2图9c的平台面积约，面积的1/2体例约占平台；台面积更大图9d的平，面积的1/3体例约占平台；有很大的平台图9e的屋顶，平台上的修筑屋顶也是平台)且有上下两个平台(即3楼，100 m2合计面积进步，台中较高的平台上体例安置正在两个平，面积的1/2约占上平台，户应用可供两★★。

　　需求屋顶起码有1个连绵平面安置屋顶分散式光伏发电体例，济效益来思索从项目标经，积应大于等于10 m2住民屋顶的水准投影面，电转换效用为20%假设光伏组件的光，约2 kW的分散式光伏发电体例10 m2的屋顶面积足够安置★★。

　　有足够的承担力屋顶的强度应，件的重量及抗压能承担光伏组，和雪压等比方风压★★。常通，15～20 kg/m2[13]光伏组件及其配套筑造的重量约为，伏支架、线缆这一面重量及其他荷载屋顶的强度应能承载光伏组件、光★★。

　　屋顶时势多种多样中国村落民居的，屋顶和坡屋顶但大一面为平，杂形式✿的屋顶也有少量复，原窑洞的屋顶比方黄土高，布式光伏发电体例的平面这类屋顶无适合安置分★★。此因，伏发电利用时这类屋顶需求去除正在预估村落民居屋顶分散式光★★。

　　18年20，人丁为8。31亿人中国大陆城镇常住，为5。64亿人村落常住人丁，(城镇化率)为59。6%城镇人丁占总人丁的比重；为4。5亿户家庭总户数，为2。8亿和1。7亿户[4]城镇家庭、村落家庭户数分散★★。口和家庭分散环境如图2所示2018年中国大陆城村夫★★。

　　屋顶分散式光伏发电的物理根底3)本文争论的是开展村落民居，用屋顶面积和装机容量潜力即有用修筑物屋顶的可利，内的装机容量潜力未争论正在农家院子，电体例开展的其他诸多身分举行争论也未对影响表地屋顶分散式光伏发，资源和电网接入环境等比方表地实质的太阳能★★。

　　以化石能源为主中国的能源构造★★。(1 EJ=1018J=23。8846百万吨油当量)2020年中国一次能源消费共计 145 EJ[2]，图1所示其构造如★★。

　　m2(间距正在估算屋顶可愚弄面积时已思索)估计计划遵从每千瓦分散式光伏发电体例的占用面积为5 ，本形势下则正在基，约348 GW的分散式光伏发电体例中国村落民居的屋顶总面积能够安置★★。

　　[5]显示：截至2020年11月1日零时国度统计局发布的第7次天下人丁普查公报，14。43亿人中国总人丁为，中其，4。12亿人大陆人丁为1★★。人丁中大陆，9。02亿人城✿镇人丁为，镇化率)为63。9%占总人丁的比重(城；5。10亿人村落人丁为，重为36。1%占总人丁的比；了14。21个百分点城镇人丁的比重上升★★。4。94亿户家庭总户数为，庭和村落家庭的详细户数不过公报未发布城镇家★★。人丁分散环境如图3所示2020年中国大陆城乡★★。

　　色随民居格调而蜕变民居屋顶的样式和颜，居的平屋顶比方藏式民，的黛瓦、马头墙徽派民居屋顶，顶、悬山顶、攒尖顶等岭南民居屋顶的硬山★★。的基础构造但依照屋顶，分为4类[11]中国民居屋顶能够，曲面屋顶、多波式折木屋顶分散为平屋顶、坡屋顶、，图6所示详细如★★。式光伏发电的最基础的物理根底屋顶是开展村落民居屋顶分散，平屋顶和坡屋顶最为常见中国村落民居的屋顶以★★。

　　云南省昆明市禄劝彝族苗族自治县马鹿塘乡普德村的整村推动案5 中国村落民居屋顶分散式光伏发电的利用案例 5。1 例★★。

　　上综，A0为212。4亿m2为根底以中国村落民居的屋顶总面积，伏发电体例的屋顶面积估算适合安置分散式光★★。率U为25%[15]估计村落民居的闲置；各影响身分后正在思索上述，顶面积占村✿落民居屋顶总面积的比例Rb为10%设定基础形势下适合安置分散式光伏发电体例的屋，民居屋顶总面积的比例Ra为20%(幼于美国的26%)踊跃形势下适合安置分散式光伏发电体例的屋顶面积占村落，屋顶总面积的比例rf为25%且此中平屋顶面积占村落民居，总面积的比例rp为75%坡屋顶面积占村落民居屋顶★★。

　　18年末截至20，人丁的比例为40。4%中国大陆村落人丁占天下，户数的比例为37。8%村落家庭户数占天下家庭★★。中国大陆村落人丁占天下人丁的比例略有低落2020年第7次天下人丁普查的数据剖明：，。11%为36，过了1/3但仍然超★★。和村庄兴盛跟着脱贫，量呈延长趋向村落能源消费★★。等弗成再生的化石能源为主但因为村落能源多以煤炭，有粗放和分开的特色且村落的能源消费具，eenhouse gas使其成为温室气体(gr，的要紧泉源之一GHG)排放，约占天下温室气体排放总量的15%[1]2021年村落能源消费的温室气体排放量★★。方面另一，足的怒放空间村落社区有充，生能源的利用适合开展可再，地红线的条件下越发是正在确保耕，伏发电成立拥有庞大潜力村落民居屋顶分散式光，术和村落用能办法的更改通过分散式明净能源技，中和(即“双碳”目的)可帮力完成碳✿达峰和碳★★。析都未赐与村落社区足够的闭切然而很多闭于能源转型的预测分★★。

　　员汜博中国幅，资源并不类似各地的太阳能，值为2。24 kWh/kWp单元光伏发电体例日发电量最低，5 kWh/kWp最高值可达5。7， kWh/kWp[17]天下均匀值为 3。88★★。均值举行估算按这一天下平，电量可达492690 GWh基础形势下光伏发电体例的年发，发电量可达985380 GWh而踊跃形势下光伏发电体例的年★★。

　　电赢利3)✿卖★★。量除自用表体例所发电，上钩余电，电价(各地域电价有所差异)估计计划代价遵从表地燃煤脱硫机组标杆★★。

　　形势的说明1)基础★★。可估计计划取得：正在基础形势下依照式(3)、式(4)，平屋顶面积约为4。25亿m2适合安置分散式光伏发电体例的；的投影面积约为12。74 亿 m2适合安置分散式光伏发电体例的坡屋顶★★。

　　修筑对屋顶平面可以形成的暗影要消弭屋顶边际各式物体及其他★★。光伏发电体例的输出功率暗影不光会淘汰分散式，组件形成热斑效应乃至还会导致光伏，到必定水准时当热斑效应达，组件失效或报废会导致通盘光伏★★。此因，顶分散式光伏发电体例潜正在安置地位的影响要从终年太阳运转的地位来说明暗影对屋，布式光伏发电体例的屋顶面积剔除受暗影影响不适合安置分★★。

　　形势的说明2)踊跃★★。景的说明同理与前文基础情，踊跃形势下可取得正在，平屋顶面积约为8。50亿m2适合安置分散式光伏发电体例的；顶的实质面积约为29。43亿m2适合安置分散式光伏发电体例的坡屋★★。面积愚弄率和坡屋顶面积愚弄率采用与基础形势类似的平屋顶，电体例的可愚弄屋顶面积Aa为34。79亿m2则可估计计划取得踊跃形势下适合安置分散式光伏发，W的分散式光伏发电体例能够安置约为696 G★★。

　　为是或许安置分散式光伏发电体例的有用修筑物屋顶正在宽裕思索了上述各影响身分后的屋顶基础能够认，顶面积的可愚弄性不过还需求思索屋，、太阳能热水器等)所占用的面积及由其形成的暗影面积后残剩的面积即剔除屋顶上任何仍旧存正在的其他物件(比方电梯塔楼、空调室表机★★。

　　一次能源消费构造中从图1能够✿看出：，82 EJ煤炭消费为，达57%占比高；可再生能源消费占比急迅上升固然近年来席卷水资源正在内的，13。6%但也仅占；太阳能等)消费仅占5。4%非水可再生能源(如风能、，中其，占2。8%风能消费，占1。6%太阳能消费，和地热能)仅占约0。9%[2]其他可再生能源(席卷生物质能★★。

　　为屋顶类型式中：i，顶或坡屋顶吐露平屋；屋顶实质面积Ai为i类，顶为Af即平屋，为Ap坡屋顶，r；iR，面积的愚弄率e为i类屋顶★★。

　　式光伏发电体例的紧要身分有7个影响中国村落民居安置屋顶分散，坡屋顶平面的倾斜度、屋顶平面的方位角、屋顶面积的可愚弄性分散为村落民居屋顶的基础时势、屋顶巨细、屋顶强度、暗影、★★。细致说明下文举行★★。

　　体例的装机容量3。52 kW估计计划遵从每户屋顶分散式并网光伏发电，顶面积约为16 m2则体例均匀占用的屋，面积约为110 m2每户住屋的均匀投影，5%(介于本文假设的基础形势10%和踊跃形势20%的中央)则安置屋顶分散式并网光伏发电体例的面积占屋顶面积的14。★★。

　　统采用“自愿自用、余电上钩”形式若村落民居屋顶分散式光伏发✿电系，的勉励计谋遵从各地，来可观的收入还能给农夫带★★。电的收益紧要来自3个方面村落民居屋顶分散式光伏发★★。

　　数据显示[18]据国度统计局的，948300 GWh[19]2019年中国村落用电量为，宽裕阐扬若将潜力，献村落用电量的52%～104%村落民居屋顶分散式光伏发电可贡，可观的情况效益并能形成相当，表1所示详细如，准煤 302。5 g[20]1 kWh光伏发电可节俭标， 832。0 g并减排二氧化碳凯发天生赢家，、氮氧化物和碳粉尘的排放[21]以及淘汰其他温室气体如二氧化硫★★。

　　角分类如图7所示民居屋顶的方位，。5°)规模内的屋顶平面都不适合成立分散式光伏发电体例悉数面向西北对象到东北对象(即图7中292。5°～67，正在表[14]可将其消弭★★。

　　式光伏发电体例的平屋顶面积式中：Af为适合安置分散，m2亿；发电体例的坡屋顶的投影面积Ap为适合安置分散式光伏，m2亿★★。

　　前当，是成立屋顶分散式光伏发电体例分散式光伏发电的紧要利用办法★★。电开展潜力的方式许多预测屋顶分散式光伏✿发，间接法举行评估测算能够通过直接法或★★。段直接获取种种资源的分散环境直接法紧假如通过科学本领手，响开辟的实质身分同步思索其他影，伏发电的装机容量潜力从而估算屋顶分散式光；从需求启航间接法例是，估算分散式光伏发电的利用远景[12]愚弄一个国度的宏观社会经济开展环境来★★。以为笔者，布式光伏发电体例的物理根底有用修筑物屋顶是成立村落分，采用直接法以是本文，屋顶分散式光伏发电正在中国村落民居的开展潜力通过估算有用修筑物的可愚弄屋顶面积来评估★★。

　　的民居都各具特征中国56个民族，统一民族假使是，和文明习俗的区别而有所差异各地域的民居也因天然要求★★。色的民居如图5所示中国拥有模范民族特★★。k8凯发国际官网入口

　　数是一个动态量2)村落家庭户，镇化率将络续提拔一方面中国的城，数将会淘汰村落家庭户；方面另一，的进一步改造跟着村落住屋，屋顶面积也会随之加多户均住屋面积和可愚弄，体例的总体装机容量将进一步加多中国村落民居屋顶分散式光伏发电★★。

　　理同，改为踊跃形势下的Ra值(20%)将式(3)和式(4)中的Rb值，装分散式光伏发电体例的屋顶面积则可估算取得踊跃形势下适合安★★。

　　光伏组件的合用性和发电量至极要紧坡屋顶平面的倾斜度看待确定其对★★。以为普通，顶属于过于险要[13]倾斜度进步40° 的屋，则全体不需求思索[14]倾斜度大于60° 的屋顶★★。

　　18年20，屯村成立了两个屋顶分散式并网光伏发电体例正在内蒙古自治区通辽市科尔沁区大林镇大山，为平屋顶此中一个，为坡屋顶另一个，5。3 kW✿装机容量均为；均无遮挡物两个屋顶，地愚弄屋顶面积因此可最大势限，电体例约占平屋顶面积的70%安置的屋顶分散式并网光伏发，面积的45%约占坡屋顶，凯发k8官网下载13日一共并网发电并于2018年7月★★。

　　年同，屯村同样的5。3 kW屋顶分散式并网光伏发电体例正在大林镇乌斯土村的某户民居的坡屋顶安置了与大山，南面朝阳的坡面均安置正在坡屋顶，顶面积的40%体例约占坡屋，1月并网发电并于同年1★★。基础坐褥糊口的用电需求该体例不光能确保用户，或许余电上钩并得到收益同时正在光照宽裕的时候段，坐褥糊口用电环境极大改进了农夫的，了经济效益同时形成★★。

　　的光电转换效用为20%1)本文是遵从光伏组件，占用面积为5 m2举行的估算每千瓦分散式光伏发电体例的，转换效用进一步提升假设光伏组件的光电，统的占用面积将进一步淘汰则每千瓦分散式光伏发电系，式光伏发电体例的总体装机容量将加多最终估计计划取得的中国村落民居屋顶分散★★。效用的光伏组件时采用差异光电转换，面积对应的总装机容量如图8所示每千瓦分散式光伏发电体例的占用★★。边弧线代表踊跃形势图中：绿色区域上，电转换效用的光伏组件时下边弧线 采用差异光，different photoelectric conversion efficiency are used每千瓦分散式光伏发电体例的占用面积对应的总装机容量Fig。 8 When PV modules with ，a of per kilowatt distributed PV power generation systetotal installed capacity corresponding to occupied arem★★。

　　安置分散式光伏发电体例少少修筑的屋顶不适合，进步25年的砖混构造修筑比方：修筑应用寿命仍✿旧，布式光伏发电体例应用寿命的修筑或残剩的屋顶应用寿命清楚短于分；漏等构造性安好危机的修筑屋面平台年久失修存正在渗；火警危急和腐化气体的修筑屋面或周边存正在洪量粉尘、；自己的修筑衡宇产权非；府已下发拆迁企图的区域内的修筑等违章修筑、权且修筑、销毁修筑和政★★。屋顶分散式光伏发电体例上述修筑均不适合成立★★。

　　属✿于幼型修筑村落民居都★★。影响身分的判定依照上述各项，)通过对幼型修筑屋顶的可愚弄环境举行探讨美国能源部国度可再生能源实行室(NREL，结论[14]得出以下说明★★？★★。

　　平屋顶而言1)看✿待，与可愚弄屋顶面积的比率为0。7假设分散式光伏发电体例所占面积，输出功率牺牲不进步2。5%时的前后排光伏组件间距即朝南安置的光伏组件因本身前后排暗影遮挡酿成的★★。

　　家统计年鉴的数据依照2021年国，人丁达4。98亿人中国大陆村落常住，天下能源消费总量的9%村落商品能源消费仅占，能源消费总量的15%[3]村落的全口径能源消费占天下★★。

　　平屋顶看待，积的愚弄率形成较大的影响女儿墙的暗影会对屋顶面，此因，受暗影影响的屋顶面积此类屋顶普通要减去★★。

　　是一个以彝族、苗族为主的自治县云南省昆明市禄劝彝族苗族自治县，村位于县境北部马鹿塘乡普德，拔最高的州里是昆明市海，“穷”特色超过的州里之逐一经是“边”、“民”、，地少山高，柱家当没有支，收入缺乏，一步加剧了表地的贫苦水准而经济和家当的掉队又进，地住民的用电量低收入欺压了当，产糊口需求难以知足生★★。本领局的支撑下正在昆明市科学，屋顶上成立分散式光伏发电体例以整村推动的办法正在村民住屋的，牧业”“光伏+民多办事”“光伏+农业方法”等)并成立了一系列“光伏+”工程(比方：“光伏+畜，村民收入以加多，村兴盛完成乡★★。

　　的阴谋按前文，庭户数为1。77亿户2020年中国村落家，积为120 m2估计计划[15]遵从村落民居每户的均匀占地面，积为212。4亿m2村落民居的总占地面★★。相当于修筑物屋顶的投影面积因为村落民居的占地面积基础，此因，日趋严重的靠✿山下正在光伏发电用地，屋顶分散式光伏发电的资产这是一笔相当可观的开展★★。

　　于此基，、家庭户数及能源消费的基础环境本文通过说明中国大陆村落人丁，村落民居启航从各具特征的，居屋顶的紧要类型归结出中国村落民，屋顶面积的基础量阴谋出村落民居；举动根底并以此，分散式光伏发电体例的诸多身辩白明了影响村落民居安置屋顶；差异的形势然后再基于，伏发电的装机容量潜力和发电量预测中国村落民居屋顶分散式光，境效益和经济效益以及由此带来的环，电能够推动村落能源转型和帮推村庄兴盛从而分析开展村落民居屋顶分散式光伏发★★。基础环境和潜正在的村落民居屋顶分散式光伏发电的开展远景本文数据和说明仅针对中国大陆地域的村落人丁、家庭的★★。

　　所(美国)北京代表处(1。 全国资源探讨，00027北京 1；学能源与动力工程学院2。 内蒙古工业大，010051呼和浩特 ；能源开辟有限公司3。 云南日林新，50041昆明 6；术省部共筑培植部实行室4。 风能太阳能愚弄技，010051呼和浩特 ；新能源有限仔肩公司5。 内蒙古绿能，010010呼和浩特 )★★。

　　阴谋显现时年的家庭户数环境用已知的天下家庭数据能够★★。年为R0、终止年为R1假设已知家庭数据的肇端，间间隔年数为mR0与R1的时，城镇家庭户数比率的年复合蜕变率RCAG则可阴谋R0与R1间的村落家庭户数对，算式为其计★★。