近年来,我国分布式光伏发电发展较快,分布式光伏发电系统在建筑中的应用方式包括BIPV既光伏建筑一体化系统及屋顶光伏电站。其中屋顶光伏电站以建筑物的屋顶作为光伏组件设置的地点,并作为太阳辐射的接受面。屋顶光伏系统的优点为：减少用地成本,解决城市环境中可利用土地资源紧缺：所发电力不需要大范围转移输送,减少损耗和输变电系统投资；由于光伏发电系统在夏季时发电效率最高、发电量最大,能够有效缓解高峰期用电紧缺问题,起到较好的调峰作用；光伏发电系统在整个运行周期内没有污染物排放,清洁易维护等。凭借以上优势,屋顶光伏发电系统成为分布式光伏发电的重要发展方向。具体工作如下：首先,对光伏发电系统的原理、组成进行分析,对光伏发电系统进行分类,研究光伏电池、逆变器等的分类、特性参数和电气特性：对比屋顶光伏发电系统相对与其他类型光伏发电系统在城市环境中应用时的区别,在此基础上,针对屋顶光伏发电系统研究其设计方法。其次,针对某城市环境中的住宅小区进行建筑屋顶光伏发电系统设计。对小区所在地的地理位置、气象光照条件进行分析,论证该地点应用屋顶光伏系统的可行性。结合Pvsyst软件计算方阵最佳倾角与朝向、进行阴影分析,提出安装方案；结合负载实际情况,设计系统为并网非逆流型运行方式,并对所带负载进行选择；对光伏电池、逆变器进行设计选型,分析温度、辐照度等对电池组件转换效率的影响；经过对逆变器参数的计算,设计组串逆变方案,并通过软件对该光伏发电系统进行发电量仿真,得到仿真结果。最后,对屋顶光伏发电系统的经济效益及环境效益进行研究。提出单位供电成本、净现值、减排治理成本三个分析指标,建立计算模型,应用模型对设计系统仿真得出数据进行验证分析,证明屋顶光伏发电系统相对于传统火力发电,供电成本相差很小并具有较好减排效益,与集中式地面光伏发电系统相比具有节约用地、成本降低等优势。