微信公众号 | 充换电头条随着全球对可再生能源需求的不断增长，光伏能源在充电站中的应用逐渐成为研究的热点。在电动汽车充电站的背景下，光伏能源的集成不仅有助于提高能源的自给自足能力，还能通过储能系统优化电网运行，提升充电站的经济性和环境友好性。对此，充换电头条（微信公众号：chd2005s）对光伏车棚的工作原理、结构种类、投资收益以及对充电站的影响等进行了梳理和总结，帮助投资者选择最为合适的车棚设计！

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光伏车棚的定义

光伏车棚，是将太阳能光伏组件和停车棚的棚顶结合起来，是光伏建筑一体化BIPV产品中最为简单的一种。它不但能实现传统车棚的所有功能，还能给发电给业主带来收益。甚至可以结合储能电池、充电桩来实现光+储+充一体化的绿电车棚解决方案。

光伏车棚的工作原理

光伏车棚的工作原理是利用车棚顶部安装的太阳能电池板吸收太阳光，将太阳能转化为直流电能。然后，通过逆变器将直流电转换为交流电，以供电使用或电动车等充电设备供电。

每个车棚下面都有一个汇流箱，车棚顶端的太阳能电板通过这里将吸收的电量统一收纳，再经过传输至逆变器将直流电变为交流电，即可输送至电网内，完成发电。但是对于一般光储充场站来说，光伏所生产的电量基本上采用自发自用模式。

光伏车棚的组成部分

1、光伏组件

主要是太阳能电池板，安装在车棚顶部，用于将太阳能转化为电能。光伏组件可以是单晶硅、多晶硅或薄膜太阳能电池，根据具体需求选择。

2、逆变器

将光伏组件产生的直流电转换为交流电，以便并入电网或供电给负载。逆变器需要具备高效的转换效率和可靠的工作性能。

3、配电系统

包括配电箱、电缆等，用于电能的传输和分配。需要符合电气安全规范，确保电能传输的安全性和可靠性。

4、充电设施（可选）

许多光伏车棚配备电动汽车充电桩，利用光伏发电为电动汽车充电，进一步提升绿色能源利用效率。

5、监控系统（可选）

实时监控光伏车棚的发电量、运行状态等数据，便于运维和管理。

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光伏车棚的结构种类

光伏车棚按照立柱的数量分为单立柱光伏车棚、多立柱光伏车棚、 BIPV防水光伏车棚；按照坡面的形状分为单坡、双坡、平顶式、曲面式；按照光伏是否作为结构件分为附加式、构建式；按照车棚整体结构材料又分为混凝土光伏车棚、 铝型材结构光伏车棚、钢结构光伏车棚；按照功能分类分为常规车棚和智慧车棚。

1、按照立柱的数量进行分类

单立柱光伏车棚：单立柱车棚主要的优点是结构简单，节约了大量的空间给停车带来更大的便捷，安装施工方便。

多立柱光伏车棚：多立柱车棚整体均采用铝合金结构材料，结构简单，相较于单立柱车棚，其整体结构展现出更高的安全性和稳固性，具备更强的抗风能力，并且显著提升了空间的有效利用率。然而，由于车棚在材料使用上的增加，这也相应地导致了其整体成本相较于单立柱车棚有所上升。

BIPV防水光伏车棚：BIPV防水光伏车棚是在普通光伏车棚的基础上增加了防水结构，采用新型结构防水，搭配导水槽，有效解决渗水问题，防水性能优秀，支架主体设计采用了力学最稳定的“双▽型”结构，结构稳固，隐藏式水泥墩柱的设计，既节约了空间又方便了停车。

2、按照坡面的形状

单坡：单面斜坡设计，通常一侧高于另一侧，利于排水和安装光伏组件。结构简单，造价较低，适用于中小型车棚。适合南北向排列，适用于家庭停车位、小型商业停车场。

双坡：双面斜坡设计，类似于传统的双坡屋顶，能最大化利用太阳能。结构较为复杂，但美观实用，适合大面积安装光伏组件。主要应用于大型商业停车场、企业停车场。适合东西向排列。

平顶式：平顶设计，光伏组件通常平行于地面安装。安装方便，适合空间受限的场地，但排水设计需特别考虑。

曲面式：曲面设计，通常采用弧形或波浪形结构，外观现代、美观。结构复杂，造价较高，但具有很好的视觉效果和遮阳性能。

3、按照光伏是否作为结构件

附加式：适合既有车棚的改造。

构建式：将光伏组件作为车棚的结构部件，简洁美观

4、按照车棚整体结构材料

混凝土光伏车棚：混凝土光伏车棚采用地下浇筑基础，车棚顶采用预浇的U型螺栓与前后立柱进行稳固的连接，然后安装C型钢横梁，满足风荷载的要求，然后在C型钢上安装光伏支架及光伏组件，可按照最佳角度铺设组件，保证发电量达到最大。

铝型材结构光伏车棚：铝型材结构光伏车棚结构的地上有3组柱子，倾斜的铝型材结构棚最低点离地面距离大于2.5米。安装角度10度左右。

钢结构光伏车棚：钢结构光伏车棚单柱形式的地上有2 组钢柱子，倾斜的钢结构棚最低点离地面距离大于2.5米。

5、按照功能分类

常规车棚：只具备光伏发电的功能。

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智慧车棚：增加了储能、充电桩、智能管理等功能，经济环境效益更好，服务功能更全面。

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光伏车棚对充电站的作用

首先，光伏发电系统在充电站中的作用体现在其对可再生能源的直接利用。通过安装在充电站屋顶或车棚上的光伏板，太阳能被转换为电能，供充电站使用。这种就地取材的方式减少了能源传输过程中的损耗，提高了能源利用效率。

其次，光伏能源与储能系统的结合在充电站中发挥了至关重要的作用。在光照充足时，储能系统可以储存多余的光伏发电，而在夜间或光照不足时，储能系统则可以释放能量，保证充电站的持续运行。

这种削峰填谷的作用不仅平衡了电网的供需，还减轻了电网的负荷压力，提高了电网的稳定性。此外，储能系统的存在还使得充电站在电价低谷时储电，在高峰时段放电，从而降低了运营成本。

光伏能源的引入还提升了充电站的环境友好性。通过使用太阳能，充电站能够减少对传统化石能源的依赖，减少温室气体排放，促进了可持续发展。同时，光伏充电站还能作为教育和展示的平台，提高公众对可再生能源和清洁能源汽车的认识和接受度。

最后，光伏技术的进步和成本的降低为光伏在充电站中的应用提供了更多可能性。随着光伏组件效率的提高和成本的下降，光伏充电站的经济性得到了显著提升。此外，智能电网和微网技术的发展也为光伏发电的最大化利用和优化调度提供了技术支持。

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光伏车棚的投资收益

光伏车棚每平方米成本较低，包含钢结构、光伏系统等全部工程每平方米仅九百元左右，与普通膜结构车棚相比，每平方米仅增加了二三百元。而所增加的成本，则可以通过发电收益进行回收。

那充电桩的收益如何计算呢？我们以一根充电桩来计算。

按现运行的120kw的直流充电桩来计算，每一度电获利0.5元~0.7元的服务费，按照保守每天最低4小时充电时间计算

一天获利：120×4×0.5~0.7=240~336元

一个月获利：240~336×30=7200~10080元

一根充电桩一年保守可以赚8万至12万左右

而充电桩除了可以通过每度电的充电服务费这项基本收益外，个别省份地区还可以申请政府的补贴，还可以在充电站的墙上或者充电桩上进行广告位招租等方式来获取收益。

值得注意的是，近日法国颁布一项新规定，强制要求面积超过1500平方米的停车场安装太阳能装置。新规明确：面积超过10000平方米的停车场必须在2026年7月1日前安装太阳能车棚，而面积在1500平方米至10000平方米之间的停车场必须在2028年7月2日前完成安装。停车场（包括行车道）至少50%的面积必须覆盖遮阳棚或绿色雨棚，且将就违规行为处以每年40000欧元（42160美元）的罚款直到解决为止。

这一新规的颁布，不仅掀起了全球范围内对光伏车棚的关注，更将光伏车棚推向了城市化发展的前沿。

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光伏车棚结构如何选择

1、N型结构

N型结构为平面单坡结构，所有光伏组件在一个方向倾斜。

优点：这种结构施工简单，造价低，适合小型车棚或单排停车场。排水性能良好，减少积水问题。

缺点：占地面积较大，土地利用率不高。光伏组件方向固定，不能充分利用日照。

适用场景：农村或地广人稀的停车场。

2、N型结构

H型结构为双坡对称结构，类似传统房屋屋顶。

优点：抗风性强，结构稳定。利用率高，可双面发电。美观，适合城市化停车场。

缺点：造价稍高，安装工序复杂。

适用场景：中高端城市停车场或大规模商业停车场。

3、V型结构

V型结构类似“V”字形，车棚的顶端向两侧倾斜。

优点：可将雨水或积雪引导至两侧排放。抗震抗风性能较好。

缺点：对材料要求较高，安装成本较高。

适用场景：极端气候环境下的停车场，如多雨或多雪地区

4、Y型结构

Y型结构为顶棚为“Y”形，类似伞状分布。

优点：美观性强，可成为地标性建筑。适合单个车位设计，灵活性高。

缺点：成本高，不适合大面积停车场。

适用场景：高端商业综合体停车场。

5、T型结构

T型结构为立柱位于中间，双向覆盖停车位。

优点：用材少，经济性好。双面覆盖，停车空间利用率高。

缺点：抗风性能稍差，适合低风速地区。

适用场景：中小型停车场。

6、C型结构

C型结构为弧形顶棚，整体呈“C”形。

优点：美观，符合现代化设计需求。雨水自然排放，无需额外排水系统。

缺点：弧形设计对材料和施工要求较高。

适用场景：城市高端场所，或景区停车场。

总结

选择光伏停车棚样式的考虑因素

1、环境条件

考虑车棚所在地区的气候、光照条件等。例如，在阳光充足、雨水较少的地区，可以选择更注重发电效率的车棚样式，如高效翼型或定制跟踪式。

在多风、多雨的地区，需要选择结构更加稳固、防水性能更好的车棚样式，如增强单坡式或稳定型单坡式。

2、用途需求

根据停车棚的用途来选择样式。例如，如果是用于停放大型车辆（如客车、货车等），则需要选择结构更加稳固、承载能力更强的车棚样式，如基础双翼型或高效翼型。

如果是用于停放小型车辆（如轿车、SUV等），则可以选择更加灵活、美观的车棚样式，如经典单坡式或定制跟踪式。

3、美观度

考虑车棚与周围环境的协调性。选择与建筑风格、景观环境相匹配的车棚样式，可以提升整体的美观度。

可以选择具有现代感、科技感的车棚样式，如稳定型单坡式或定制跟踪式，以适应现代城市的发展需求。

4、经济成本

考虑车棚的建设成本和维护成本。不同样式的车棚在材料、结构、安装等方面存在差异，因此成本也会有所不同。

在保证质量的前提下，选择性价比更高的车棚样式，可以节省建设成本和维护成本。

5、发电效率

考虑车棚的发电效率。不同样式的车棚在光伏组件的布置、角度调节等方面存在差异，因此发电效率也会有所不同。

在光照条件较好的地区，可以选择发电效率更高的车棚样式，如高效翼型或定制跟踪式，以充分利用太阳能资源。

*注意事项

施工与安装：选择专业的施工队伍进行光伏车棚的施工和安装，确保结构牢固、安全。

验收与维护：在光伏车棚建成后，进行严格的验收，检查结构稳固性、光伏板性能以及电气连接是否正常。同时，定期清洁光伏板和膜材料，检查支撑结构是否存在损坏，确保车棚长期稳定运行。

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光伏车棚与光伏大棚的区别

1、应用场景

光伏车棚：主要用于车辆停放，适用于工厂、小区、商场等场所。光伏大棚：主要用于农业生产，适用于农业园区、农场等场所。

2、结构特点光伏车棚：采用钢结构，注重美观和稳固。光伏大棚：采用轻钢或塑料框架，注重透光性和轻便性。

3、功能特点光伏车棚：提供停车和发电双重功能。光伏大棚：提供种植和发电双重功能。

4、经济效益光伏车棚：投资回收期较短，经济效益明显。

光伏大棚：综合考虑种植收益和发电收益，经济效益较为平衡。

光伏车棚的应用前景

随着人们对可再生能源的关注度不断提高，以及城市规划和交通建设的发展，光伏车棚的应用前景非常广阔。在城市规划方面，可以将光伏车棚与公共设施相结合，如与公交站、地铁站等交通枢纽相结合，提高能源利用效率的同时，也方便市民使用。

在交通建设方面，可以将光伏车棚应用于高速公路服务区、停车场等场所，提供清洁能源的同时，也缓解电力供应压力。此外，随着电动汽车的普及和充电设施的建设需求不断增加，光伏车棚也将发挥越来越重要的作用。

写在最后

光伏车棚作为一种集光伏发电与停车功能于一体的建筑结构，具有节能环保、舒适性高、实用性广等优势。随着技术的不断进步和应用的不断推广，其发展前景非常广阔。未来，我们需要进一步加强对光伏车棚的设计研究和技术创新，以推动其在城市规划、交通建设等领域更广泛的应用。

参考资料：博睿能源、风光储知识分享库、墨格光储充、武汉夸父新能源、京检危运安全咨询、河北金标建材科技股份有限公司等

来源：充换电头条