北京数慧遥感+：建筑屋顶分布式光伏应用工作实施方案

数据来源：北京数慧 2022-12-19 498

能源是人类文明进步的重要物质基础和动力，攸关国计民生和国家安全。今年1月底，国家“十四五”发展规划中提出要构建现代能源体系，其中一项重要工作是“积极推动工业园区、经济开发区等屋顶光伏开发利用，推广光伏发电与建筑一体化应用。”

此前，多部门、多地区已纷纷出台各类政策，支持光伏行业的发展。2021年11月，工信部印发《“十四五”工业绿色发展规划》，要求鼓励工厂、园区开展工业绿色低碳微电网建设，发展屋顶光伏、分散式风电、多元储能、高效热泵等，推进多能高效互补利用。

2021年6月，国家能源局印发《关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》，对试点区域要求党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于50%；学校、医院、村委会等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于40%；工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于30%；农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于20%。

屋顶光伏作为典型的清洁能源类型之一，分布式光伏具有投资小、建设快等特点，可以有效解决能源短缺的农村地区和负荷密度高的工业区用电问题。建筑物屋顶是分布式光伏设施建设的重要载体，建筑物的数量直接关系着分布式光伏的建设潜力，因而监测和分析全国建筑的空间分布对分布式光伏的规划建设具有重要价值。

北京数慧基于深厚的深度学习、图像识别技术应用经验和多年的自然资源行业业务积累，建立业务驱动的技术研发模式，充分利用多光谱、高光谱等多源卫星遥感影像及自然资源调查监测成果，在计算机智能识别与提取算法支撑下，开展建筑屋顶分布式光伏应用工作实施方案的探索研究。

方案通过对城镇住宅类及非住宅类房屋、农村房屋建筑建立解译知识库，并对独栋建筑屋顶、车棚顶等各种不同类型的建筑屋顶进行样本勾画并建立样本库，构建初始解译模型。根据初始模型的解译结果进行样本补采，然后对模型进行升级迭代。

迭代后的模型精度达到91%左右，可精确获取区域范围内建筑物（区）的数量、空间分布、屋顶结构、屋顶面积，掌握可承载分布式光伏的建筑区（物）的底数；可将建筑物（区）落实到地块，便于构建建筑物（区）和分布式光伏建设的动态监测机制，即时掌握分布式光伏项目的建设进度；通过分析比对预估可利用光伏开发的屋顶面积，进而根据光伏组件选型铺设光伏板，最后计算得到预估的光伏可开发容量。

一、监测指标

根据相关资料，北京数慧对可安装光伏的建构筑物屋顶的房屋类型、房屋面积、房屋附属物、光伏板朝向、屋顶倾斜角、屋面材质、屋顶类型、屋顶承载力、数量和间距等进行了梳理和分类。

比如，房屋面积要求大于20平米，因为平屋顶安装3KW光伏电站一般需要30平米，斜坡屋顶20平米即可。屋面材质一般分为：水泥屋顶、彩钢板屋顶、瓦式屋顶。屋顶类型又可分为平屋顶（屋面坡度小于5%）、斜坡屋顶、曲面屋顶、多波式屋顶等。

二、解译知识库建立

城镇住宅房屋