微信公眾號(hào) | 充換電頭條隨著全球?qū)稍偕茉葱枨蟮牟粩嘣鲩L(zhǎng)，光伏能源在充電站中的應(yīng)用逐漸成為研究的熱點(diǎn)。在電動(dòng)汽車充電站的背景下，光伏能源的集成不僅有助于提高能源的自給自足能力，還能通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行，提升充電站的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境友好性。對(duì)此，充換電頭條（微信公眾號(hào)：chd2005s）對(duì)光伏車棚的工作原理、結(jié)構(gòu)種類、投資收益以及對(duì)充電站的影響等進(jìn)行了梳理和總結(jié)，幫助投資者選擇最為合適的車棚設(shè)計(jì)！

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光伏車棚的定義

光伏車棚，是將太陽(yáng)能光伏組件和停車棚的棚頂結(jié)合起來(lái)，是光伏建筑一體化BIPV產(chǎn)品中最為簡(jiǎn)單的一種。它不但能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)車棚的所有功能，還能給發(fā)電給業(yè)主帶來(lái)收益。甚至可以結(jié)合儲(chǔ)能電池、充電樁來(lái)實(shí)現(xiàn)光+儲(chǔ)+充一體化的綠電車棚解決方案。

光伏車棚的工作原理

光伏車棚的工作原理是利用車棚頂部安裝的太陽(yáng)能電池板吸收太陽(yáng)光，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為直流電能。然后，通過(guò)逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以供電使用或電動(dòng)車等充電設(shè)備供電。

每個(gè)車棚下面都有一個(gè)匯流箱，車棚頂端的太陽(yáng)能電板通過(guò)這里將吸收的電量統(tǒng)一收納，再經(jīng)過(guò)傳輸至逆變器將直流電變?yōu)榻涣麟姡纯奢斔椭岭娋W(wǎng)內(nèi)，完成發(fā)電。但是對(duì)于一般光儲(chǔ)充場(chǎng)站來(lái)說(shuō)，光伏所生產(chǎn)的電量基本上采用自發(fā)自用模式。

光伏車棚的組成部分

1、光伏組件

主要是太陽(yáng)能電池板，安裝在車棚頂部，用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。光伏組件可以是單晶硅、多晶硅或薄膜太陽(yáng)能電池，根據(jù)具體需求選擇。

2、逆變器

將光伏組件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以便并入電網(wǎng)或供電給負(fù)載。逆變器需要具備高效的轉(zhuǎn)換效率和可靠的工作性能。

3、配電系統(tǒng)

包括配電箱、電纜等，用于電能的傳輸和分配。需要符合電氣安全規(guī)范，確保電能傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?/p>

4、充電設(shè)施（可選）

許多光伏車棚配備電動(dòng)汽車充電樁，利用光伏發(fā)電為電動(dòng)汽車充電，進(jìn)一步提升綠色能源利用效率。

5、監(jiān)控系統(tǒng)（可選）

實(shí)時(shí)監(jiān)控光伏車棚的發(fā)電量、運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)，便于運(yùn)維和管理。

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光伏車棚的結(jié)構(gòu)種類

光伏車棚按照立柱的數(shù)量分為單立柱光伏車棚、多立柱光伏車棚、 BIPV防水光伏車棚；按照坡面的形狀分為單坡、雙坡、平頂式、曲面式；按照光伏是否作為結(jié)構(gòu)件分為附加式、構(gòu)建式；按照車棚整體結(jié)構(gòu)材料又分為混凝土光伏車棚、 鋁型材結(jié)構(gòu)光伏車棚、鋼結(jié)構(gòu)光伏車棚；按照功能分類分為常規(guī)車棚和智慧車棚。

1、按照立柱的數(shù)量進(jìn)行分類

單立柱光伏車棚：?jiǎn)瘟⒅嚺镏饕膬?yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)約了大量的空間給停車帶來(lái)更大的便捷，安裝施工方便。

多立柱光伏車棚：多立柱車棚整體均采用鋁合金結(jié)構(gòu)材料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，相較于單立柱車棚，其整體結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出更高的安全性和穩(wěn)固性，具備更強(qiáng)的抗風(fēng)能力，并且顯著提升了空間的有效利用率。然而，由于車棚在材料使用上的增加，這也相應(yīng)地導(dǎo)致了其整體成本相較于單立柱車棚有所上升。

BIPV防水光伏車棚：BIPV防水光伏車棚是在普通光伏車棚的基礎(chǔ)上增加了防水結(jié)構(gòu)，采用新型結(jié)構(gòu)防水，搭配導(dǎo)水槽，有效解決滲水問(wèn)題，防水性能優(yōu)秀，支架主體設(shè)計(jì)采用了力學(xué)最穩(wěn)定的“雙▽型”結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，隱藏式水泥墩柱的設(shè)計(jì)，既節(jié)約了空間又方便了停車。

2、按照坡面的形狀

單坡：?jiǎn)蚊嫘逼略O(shè)計(jì)，通常一側(cè)高于另一側(cè)，利于排水和安裝光伏組件。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，適用于中小型車棚。適合南北向排列，適用于家庭停車位、小型商業(yè)停車場(chǎng)。

雙坡：雙面斜坡設(shè)計(jì)，類似于傳統(tǒng)的雙坡屋頂，能最大化利用太陽(yáng)能。結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但美觀實(shí)用，適合大面積安裝光伏組件。主要應(yīng)用于大型商業(yè)停車場(chǎng)、企業(yè)停車場(chǎng)。適合東西向排列。

平頂式：平頂設(shè)計(jì)，光伏組件通常平行于地面安裝。安裝方便，適合空間受限的場(chǎng)地，但排水設(shè)計(jì)需特別考慮。

曲面式：曲面設(shè)計(jì)，通常采用弧形或波浪形結(jié)構(gòu)，外觀現(xiàn)代、美觀。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高，但具有很好的視覺(jué)效果和遮陽(yáng)性能。

3、按照光伏是否作為結(jié)構(gòu)件

附加式：適合既有車棚的改造。

構(gòu)建式：將光伏組件作為車棚的結(jié)構(gòu)部件，簡(jiǎn)潔美觀

4、按照車棚整體結(jié)構(gòu)材料

混凝土光伏車棚：混凝土光伏車棚采用地下澆筑基礎(chǔ)，車棚頂采用預(yù)澆的U型螺栓與前后立柱進(jìn)行穩(wěn)固的連接，然后安裝C型鋼橫梁，滿足風(fēng)荷載的要求，然后在C型鋼上安裝光伏支架及光伏組件，可按照最佳角度鋪設(shè)組件，保證發(fā)電量達(dá)到最大。

鋁型材結(jié)構(gòu)光伏車棚：鋁型材結(jié)構(gòu)光伏車棚結(jié)構(gòu)的地上有3組柱子，傾斜的鋁型材結(jié)構(gòu)棚最低點(diǎn)離地面距離大于2.5米。安裝角度10度左右。

鋼結(jié)構(gòu)光伏車棚：鋼結(jié)構(gòu)光伏車棚單柱形式的地上有2 組鋼柱子，傾斜的鋼結(jié)構(gòu)棚最低點(diǎn)離地面距離大于2.5米。

5、按照功能分類

常規(guī)車棚：只具備光伏發(fā)電的功能。

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智慧車棚：增加了儲(chǔ)能、充電樁、智能管理等功能，經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益更好，服務(wù)功能更全面。

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光伏車棚對(duì)充電站的作用

首先，光伏發(fā)電系統(tǒng)在充電站中的作用體現(xiàn)在其對(duì)可再生能源的直接利用。通過(guò)安裝在充電站屋頂或車棚上的光伏板，太陽(yáng)能被轉(zhuǎn)換為電能，供充電站使用。這種就地取材的方式減少了能源傳輸過(guò)程中的損耗，提高了能源利用效率。

其次，光伏能源與儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)合在充電站中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。在光照充足時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以儲(chǔ)存多余的光伏發(fā)電，而在夜間或光照不足時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)則可以釋放能量，保證充電站的持續(xù)運(yùn)行。

這種削峰填谷的作用不僅平衡了電網(wǎng)的供需，還減輕了電網(wǎng)的負(fù)荷壓力，提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性。此外，儲(chǔ)能系統(tǒng)的存在還使得充電站在電價(jià)低谷時(shí)儲(chǔ)電，在高峰時(shí)段放電，從而降低了運(yùn)營(yíng)成本。

光伏能源的引入還提升了充電站的環(huán)境友好性。通過(guò)使用太陽(yáng)能，充電站能夠減少對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴，減少溫室氣體排放，促進(jìn)了可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，光伏充電站還能作為教育和展示的平臺(tái)，提高公眾對(duì)可再生能源和清潔能源汽車的認(rèn)識(shí)和接受度。

最后，光伏技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低為光伏在充電站中的應(yīng)用提供了更多可能性。隨著光伏組件效率的提高和成本的下降，光伏充電站的經(jīng)濟(jì)性得到了顯著提升。此外，智能電網(wǎng)和微網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展也為光伏發(fā)電的最大化利用和優(yōu)化調(diào)度提供了技術(shù)支持。

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光伏車棚的投資收益

光伏車棚每平方米成本較低，包含鋼結(jié)構(gòu)、光伏系統(tǒng)等全部工程每平方米僅九百元左右，與普通膜結(jié)構(gòu)車棚相比，每平方米僅增加了二三百元。而所增加的成本，則可以通過(guò)發(fā)電收益進(jìn)行回收。

那充電樁的收益如何計(jì)算呢？我們以一根充電樁來(lái)計(jì)算。

按現(xiàn)運(yùn)行的120kw的直流充電樁來(lái)計(jì)算，每一度電獲利0.5元~0.7元的服務(wù)費(fèi)，按照保守每天最低4小時(shí)充電時(shí)間計(jì)算

一天獲利：120×4×0.5~0.7=240~336元

一個(gè)月獲利：240~336×30=7200~10080元

一根充電樁一年保守可以賺8萬(wàn)至12萬(wàn)左右

而充電樁除了可以通過(guò)每度電的充電服務(wù)費(fèi)這項(xiàng)基本收益外，個(gè)別省份地區(qū)還可以申請(qǐng)政府的補(bǔ)貼，還可以在充電站的墻上或者充電樁上進(jìn)行廣告位招租等方式來(lái)獲取收益。

值得注意的是，近日法國(guó)頒布一項(xiàng)新規(guī)定，強(qiáng)制要求面積超過(guò)1500平方米的停車場(chǎng)安裝太陽(yáng)能裝置。新規(guī)明確：面積超過(guò)10000平方米的停車場(chǎng)必須在2026年7月1日前安裝太陽(yáng)能車棚，而面積在1500平方米至10000平方米之間的停車場(chǎng)必須在2028年7月2日前完成安裝。停車場(chǎng)（包括行車道）至少50%的面積必須覆蓋遮陽(yáng)棚或綠色雨棚，且將就違規(guī)行為處以每年40000歐元（42160美元）的罰款直到解決為止。

這一新規(guī)的頒布，不僅掀起了全球范圍內(nèi)對(duì)光伏車棚的關(guān)注，更將光伏車棚推向了城市化發(fā)展的前沿。

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光伏車棚結(jié)構(gòu)如何選擇

1、N型結(jié)構(gòu)

N型結(jié)構(gòu)為平面單坡結(jié)構(gòu)，所有光伏組件在一個(gè)方向傾斜。

優(yōu)點(diǎn)：這種結(jié)構(gòu)施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低，適合小型車棚或單排停車場(chǎng)。排水性能良好，減少積水問(wèn)題。

缺點(diǎn)：占地面積較大，土地利用率不高。光伏組件方向固定，不能充分利用日照。

適用場(chǎng)景：農(nóng)村或地廣人稀的停車場(chǎng)。

2、N型結(jié)構(gòu)

H型結(jié)構(gòu)為雙坡對(duì)稱結(jié)構(gòu)，類似傳統(tǒng)房屋屋頂。

優(yōu)點(diǎn)：抗風(fēng)性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。利用率高，可雙面發(fā)電。美觀，適合城市化停車場(chǎng)。

缺點(diǎn)：造價(jià)稍高，安裝工序復(fù)雜。

適用場(chǎng)景：中高端城市停車場(chǎng)或大規(guī)模商業(yè)停車場(chǎng)。

3、V型結(jié)構(gòu)

V型結(jié)構(gòu)類似“V”字形，車棚的頂端向兩側(cè)傾斜。

優(yōu)點(diǎn)：可將雨水或積雪引導(dǎo)至兩側(cè)排放。抗震抗風(fēng)性能較好。

缺點(diǎn)：對(duì)材料要求較高，安裝成本較高。

適用場(chǎng)景：極端氣候環(huán)境下的停車場(chǎng)，如多雨或多雪地區(qū)

4、Y型結(jié)構(gòu)

Y型結(jié)構(gòu)為頂棚為“Y”形，類似傘狀分布。

優(yōu)點(diǎn)：美觀性強(qiáng)，可成為地標(biāo)性建筑。適合單個(gè)車位設(shè)計(jì)，靈活性高。

缺點(diǎn)：成本高，不適合大面積停車場(chǎng)。

適用場(chǎng)景：高端商業(yè)綜合體停車場(chǎng)。

5、T型結(jié)構(gòu)

T型結(jié)構(gòu)為立柱位于中間，雙向覆蓋停車位。

優(yōu)點(diǎn)：用材少，經(jīng)濟(jì)性好。雙面覆蓋，停車空間利用率高。

缺點(diǎn)：抗風(fēng)性能稍差，適合低風(fēng)速地區(qū)。

適用場(chǎng)景：中小型停車場(chǎng)。

6、C型結(jié)構(gòu)

C型結(jié)構(gòu)為弧形頂棚，整體呈“C”形。

優(yōu)點(diǎn)：美觀，符合現(xiàn)代化設(shè)計(jì)需求。雨水自然排放，無(wú)需額外排水系統(tǒng)。

缺點(diǎn)：弧形設(shè)計(jì)對(duì)材料和施工要求較高。

適用場(chǎng)景：城市高端場(chǎng)所，或景區(qū)停車場(chǎng)。

總結(jié)

選擇光伏停車棚樣式的考慮因素

1、環(huán)境條件

考慮車棚所在地區(qū)的氣候、光照條件等。例如，在陽(yáng)光充足、雨水較少的地區(qū)，可以選擇更注重發(fā)電效率的車棚樣式，如高效翼型或定制跟蹤式。

在多風(fēng)、多雨的地區(qū)，需要選擇結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固、防水性能更好的車棚樣式，如增強(qiáng)單坡式或穩(wěn)定型單坡式。

2、用途需求

根據(jù)停車棚的用途來(lái)選擇樣式。例如，如果是用于停放大型車輛（如客車、貨車等），則需要選擇結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固、承載能力更強(qiáng)的車棚樣式，如基礎(chǔ)雙翼型或高效翼型。

如果是用于停放小型車輛（如轎車、SUV等），則可以選擇更加靈活、美觀的車棚樣式，如經(jīng)典單坡式或定制跟蹤式。

3、美觀度

考慮車棚與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性。選擇與建筑風(fēng)格、景觀環(huán)境相匹配的車棚樣式，可以提升整體的美觀度。

可以選擇具有現(xiàn)代感、科技感的車棚樣式，如穩(wěn)定型單坡式或定制跟蹤式，以適應(yīng)現(xiàn)代城市的發(fā)展需求。

4、經(jīng)濟(jì)成本

考慮車棚的建設(shè)成本和維護(hù)成本。不同樣式的車棚在材料、結(jié)構(gòu)、安裝等方面存在差異，因此成本也會(huì)有所不同。

在保證質(zhì)量的前提下，選擇性價(jià)比更高的車棚樣式，可以節(jié)省建設(shè)成本和維護(hù)成本。

5、發(fā)電效率

考慮車棚的發(fā)電效率。不同樣式的車棚在光伏組件的布置、角度調(diào)節(jié)等方面存在差異，因此發(fā)電效率也會(huì)有所不同。

在光照條件較好的地區(qū)，可以選擇發(fā)電效率更高的車棚樣式，如高效翼型或定制跟蹤式，以充分利用太陽(yáng)能資源。

*注意事項(xiàng)

施工與安裝：選擇專業(yè)的施工隊(duì)伍進(jìn)行光伏車棚的施工和安裝，確保結(jié)構(gòu)牢固、安全。

驗(yàn)收與維護(hù)：在光伏車棚建成后，進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)收，檢查結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性、光伏板性能以及電氣連接是否正常。同時(shí)，定期清潔光伏板和膜材料，檢查支撐結(jié)構(gòu)是否存在損壞，確保車棚長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

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光伏車棚與光伏大棚的區(qū)別

1、應(yīng)用場(chǎng)景

光伏車棚：主要用于車輛停放，適用于工廠、小區(qū)、商場(chǎng)等場(chǎng)所。光伏大棚：主要用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，適用于農(nóng)業(yè)園區(qū)、農(nóng)場(chǎng)等場(chǎng)所。

2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)光伏車棚：采用鋼結(jié)構(gòu)，注重美觀和穩(wěn)固。光伏大棚：采用輕鋼或塑料框架，注重透光性和輕便性。

3、功能特點(diǎn)光伏車棚：提供停車和發(fā)電雙重功能。光伏大棚：提供種植和發(fā)電雙重功能。

4、經(jīng)濟(jì)效益光伏車棚：投資回收期較短，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

光伏大棚：綜合考慮種植收益和發(fā)電收益，經(jīng)濟(jì)效益較為平衡。

光伏車棚的應(yīng)用前景

隨著人們對(duì)可再生能源的關(guān)注度不斷提高，以及城市規(guī)劃和交通建設(shè)的發(fā)展，光伏車棚的應(yīng)用前景非常廣闊。在城市規(guī)劃方面，可以將光伏車棚與公共設(shè)施相結(jié)合，如與公交站、地鐵站等交通樞紐相結(jié)合，提高能源利用效率的同時(shí)，也方便市民使用。

在交通建設(shè)方面，可以將光伏車棚應(yīng)用于高速公路服務(wù)區(qū)、停車場(chǎng)等場(chǎng)所，提供清潔能源的同時(shí)，也緩解電力供應(yīng)壓力。此外，隨著電動(dòng)汽車的普及和充電設(shè)施的建設(shè)需求不斷增加，光伏車棚也將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

寫在最后

光伏車棚作為一種集光伏發(fā)電與停車功能于一體的建筑結(jié)構(gòu)，具有節(jié)能環(huán)保、舒適性高、實(shí)用性廣等優(yōu)勢(shì)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的不斷推廣，其發(fā)展前景非常廣闊。未來(lái)，我們需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)光伏車棚的設(shè)計(jì)研究和技術(shù)創(chuàng)新，以推動(dòng)其在城市規(guī)劃、交通建設(shè)等領(lǐng)域更廣泛的應(yīng)用。

參考資料：博睿能源、風(fēng)光儲(chǔ)知識(shí)分享庫(kù)、墨格光儲(chǔ)充、武漢夸父新能源、京檢危運(yùn)安全咨詢、河北金標(biāo)建材科技股份有限公司等

來(lái)源：充換電頭條