【摘 要】在城镇化快速推进的背景下，分布式光伏系统作为绿色能源的重要解决方案备受关注，然而城镇建筑群中建筑物的遮挡效应显著降低了光伏系统发电效率，致使能源利用潜力无法充分释放。文章针对城镇建筑群中分布式光伏系统的遮挡效应展开研究，提出一种融合建筑群布局与光照条件的优化布置方法。该方法综合考量建筑物高度、间距及光照遮挡角度等因素，通过优化光伏组件的安装角度与位置，有效削弱遮挡效应对系统发电的负面影响。优化后的布置方案不仅提升了光伏系统发电效率，还增强了整体经济效益，为分布式光伏系统在城镇建筑群中的应用提供了有力的技术支撑。

【关键词】分布式光伏系统；遮挡效应；城镇建筑群；优化布置

引言

随着城镇化进程不断加快，分布式光伏系统作为清洁能源体系的关键构成，在城市建筑群能源供应中占据愈发重要的地位。但在高密度的城市环境中，建筑物间的遮挡效应严重制约了光伏系统的发电效率，不仅导致系统能量收集能力下降，还造成了经济效益的损失。如何精准识别遮挡问题并优化光伏系统布置，以降低遮挡效应的不利影响，成为提升光伏发电性能的关键议题。对光伏布置进行优化，不仅能提高系统运行效率，还为实现绿色建筑目标提供了重要的技术保障，对推动城市能源转型与可持续发展具有重要意义[1]。

一、分布式光伏系统在城镇建筑群中的应用现状

（一）分布式光伏系统概述

分布式光伏系统是依据太阳能发电原理而形成的一项先进技术，借助在建筑物屋顶、墙面等空间位置部署光伏组件，实现太阳能向电能的直接转化，以此契合建筑自身的用电需求。该系统以分散发电、就地消纳为核心特性，支持并网与离网这两种运行模式。近年来，随着技术的革新，光伏组件的光电转换效率呈现出稳步提升的态势，系统建设与运维成本持续下降，已然发展成为一种兼具经济性与高效性的绿色能源解决方案。在城镇建筑群场景中，它可充分发掘建筑空间的潜力，有效减少对传统自然资源的依赖，提升能源综合利用效率[2]。

与集中式光伏电站相比，分布式光伏系统不需要占用大面积土地，有很强的环境适应性，可以灵活适应不同区域、建筑的差异化需求。在系统设计阶段，充分考虑建筑物日照时长、光照强度等环境因素，结合智能化控制技术，可实现能源的精准采集与高效利用。在城镇化加速推进、建筑密度日益增大的趋势下，分布式光伏系统的应用可带来节能减排效益，还有可观的经济价值，对推动城市绿色低碳发展具有重要意义。

（二）城镇建筑群中的光伏应用特点

城镇建筑群的光伏应用具有明显特性，具体表现为建筑结构呈现高密度特征、遮挡效应具有复杂多样性以及日照条件存在差异。建筑物错落有致的布局以及高低不齐的高度，成为限制光伏系统效能充分发挥的关键要素。楼层分布、楼间距设置以及建筑朝向等多个要素，共同对光伏组件的光照接收产生影响，导致光伏系统发电效率在不同区域之间存在差异。城市建筑群周边林立的高楼、茂密的树木以及其他障碍物，不断引发遮挡效应，大幅减少光伏组件的有效光照时长与强度，对整体发电效果产生不良影响。

然而城镇建筑群在光伏应用方面也有一定优势。建筑物的屋顶与外立面形成了可再生能源开发的良好空间，蕴藏着巨大的资源潜力。借助科学规划光伏布局，可实现绿色能源的高效转化利用，还可以有效降低建筑物自身能源消耗，减少碳排放，为建筑行业的可持续发展提供动力。

（三）城镇建筑群光伏系统面临的主要问题

虽然分布式光伏系统在城镇建筑群当中有着广阔的应用前景，然而在实际的推广以及运行过程中，还是遇到了许多挑战。建筑物遮挡效应最为突出，是影响系统性能的关键问题，高楼大厦之间复杂的空间布局以及相对位置关系，使得光伏组件不可避免地受到不同程度的遮挡，极大地削弱了光伏系统的发电效能。