近年来,全国光伏发电对非化石电量贡献率逐步增加,即光伏发电在可再生能源发电中所占比例逐步增加,说明光伏发电在我国具有良好的发展前景。在这个前提下,对光伏发电进行有针对性的技术研究具有一定的实际意义,除了技术研究外,光伏场地的开发利用也具有实际研究价值,将光伏发电和建筑屋顶相结合也是一种研究趋势,这是一种利用光伏建筑一体化思想,把建筑屋顶直接作为光伏系统设置地点和运行环境的光伏设计方法。由于实际利用面积为建筑屋顶面积,不占用土地资源,适合于城市环境的光伏建设。此外,屋顶光伏系统发电主要供应城市用电,不需要配备远距离输电装置,减少投资成本,光伏发电清洁无污染,是国家重点发展的能源之一。基于这些优势研究屋顶并网光伏发电可以为光伏产业发展提供助力。本文将光照、气候及地理信息研究与建筑遮挡、楼顶朝向和建筑布局研究相结合来分析光伏系统设计的合理性,在此基础上制定优化设计目标,在发挥建筑屋顶最大利用率的情况下,提出一种在实际条件下可以达到优化设计目标的屋顶并网光伏发电系统优化设计方法,并以沈阳地区某建筑屋顶为例,进行屋顶并网光伏发电系统的优化设计与验证。首先需要了解研究背景和意义,以及现如今国内外的研究现状,再从理论基础部分入手,了解光伏发电系统基本原理和各部分的组成及作用,研究不同光伏系统的区别,在此基础上掌握屋顶光伏发电系统的运行特点,提出优化设计方法与流程。再根据优化设计方法,进行屋顶并网光伏系统初步设计评估、屋顶并网光伏系统优化设计和仿真结果分析与验证这三个步骤:初步评估指标包括太阳能资源、阴影遮挡情况,屋顶可利用面积和系统发电量,根据这几方面的评估数值和仿真结果来判断屋顶光伏系统安装的可行性;屋顶并网光伏系统优化设计包括系统运行方式选择、元件选型和参数确定、组串设计和辅助系统设计,设计完成后借助PVSYST软件进行仿真;通过分析仿真结果并与原系统进行比较,验证优化设计目标成立。最后以系统净收益和成本回收年限作为效益评估指标,建立经济效益分析模型分析设计系统经济效益,证明设计系统具有较高的经济效益。