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离网光伏发电系统设计要点解析

离网光伏发电系统的优化设计就是要使光伏发电系统的配置能够恰到好处，做到既能保证光伏发电系统的长期可靠运行，充分满足负载的用电需求；同时又能使配备的光伏方阵和蓄电池的容量小，节省投资，具有较好的经济效益。

离网光伏发电系统优化设计总体要求

建设离网光伏发电系统非常重要的是容量设计，内容包括确定光伏方阵和蓄电池的容量，以及决定光伏方阵的倾角。在充分满足用户负载用电需要的前提下，尽量减小光伏方阵和蓄电池的容量，以达到可靠性和经济性的较好结合，避免盲目追求低成本或高可靠性的倾向。

技术条件

1.  负载性质

首先要确定是直流负载还是交流负载，是冲击性负载还是非冲击性负载，是重要性负载还是一般性负载。直流负载可由蓄电池直接供电，交流负载则必须配备逆变器。

2.  峰值日照时数

峰值日照时数是将当地的太阳辐照量，折算成标准测试条件STC（1000W/m2，25℃，AM1.5）下的小时数。太阳辐照度全天都在变化。由于太阳电池的输出功率是在标准测试条件下得到的，所以应将日照时数换算成峰值日照时数。

3.  温度影响

众所周知，在太阳电池温度升高时，其开路电压要下降，输出功率会减小。

4.  蓄电池维持天数

蓄电池维持的天数，一般是指在没有光伏方阵电力供应的情况下，完全由蓄电池储存的电能供给负载所能维持的天数。一般情况下，可以将光伏发电系统安装地点的历史连续阴雨天数，作为系统设计中使用的维持天数的参考，但还要综合考虑负载对电源的要求。

鼎微太阳能——专注高质量太阳能供电系统/风光互补供电系统解决方案，公司集研发、生产、销售、服务于一体，产品广泛应用于平安城市、智慧林业、智慧农业、智慧交通、智慧水利、智慧电网、智慧管网、边海防、石油石化、气象环保、环境监测、生态保护、灾害预警、边防哨所、煤矿冶金、发电集团、运营商信号塔等领域。

光伏发电的效益分析-中篇

一、  光伏发电的能量偿还时间

1.      能量偿还时间

光伏发电时无污染的清洁能源，不过在制造光伏发电系统过程中，也需要消耗一定能量，有不少人对于光伏发电系统所产生的能量是否能够补偿制造过程中所消耗的能量表示怀疑，甚至有人认为光伏发电得不偿失。

衡量一种能源系统是否有效的指标之一时能量偿还时间，其定义是：在该能源系统寿命周期内输入的总能量与系统运行时每年产生的能量之比，两者使用同样单位，都用等效的一次能源或者电能来表达。光伏发电系统能量返还时间取决于一些列负载的因素，诸如太阳电池的类型、工艺过程、安装、运行、拆除系统和处理废物所需的能量、系统效率、气象条件等等，尽管影响因素错综复杂，但国内外研究人员根据理论研究和实际调查进行综合分析研究后得出，光伏系统在整个寿命周期（目前为25年，以后可望增加到35年）内，所产生的能量远大于其制造、运输、安装、运行等全部输入的能量，而且随着技术的发展，光伏发电系统所消耗的能量还将不断下降，能量偿还时间将进一步缩短，光伏发电确实是值得大力推广的有效清洁能源。

微型太阳能光伏发电系统

微型光伏系统在过去几年里经历了重大的发展，配套使用了发电效率很高的光源（主要是LED）和智能充电控制器及光电转化率较高的太阳能光伏组件。一些小型光伏组件功率只有几瓦，但可以提供基本服务需求，如将蓄电池和手提灯具结合在一起的太阳能便携灯，可以随身携带，适合白天充电，晚间照明，用来取代煤油灯和蜡烛，还可应用于野外活动、抢险救灾、应急照明等场所。

除了照明以外，这类微型光伏系统还开发出了多种产品，如草坪灯、太阳能交通警示灯、太阳能道钉、太阳能充电器等。

由于太阳能随处可得，使用方便，有些用电量很少的产品利用光伏发电有其突出优点，如在野外工作或旅行时，可利用太阳能背包作为用电器的应急电源。有些在室内使用的物品，如计算器、手表、玩具等可以应用非晶硅太阳能电池，不但成本低廉，而且非晶硅太阳能电池的弱光响应要比晶体硅太阳能电池好，温度系数小，在相同功率的情况下，非晶硅太阳能电池发电量更多，所以太阳能计算器和手表等很早就开始推广应用，并取得了很好的使用效果。

鼎微太阳能——专注高质量太阳能供电系统/风光互补供电系统解决方案，公司集研发、生产、销售、服务于一体，为不同领域用户量身打造平安城市、智慧林业、智慧农业、智慧交通、智慧水利、智慧电网、智慧管网、边海防、石油石化、气象环保、环境监测、生态保护、灾害预警、边防哨所、煤矿冶金、发电集团、运营商信号塔等太阳能供电系统/风光互补供电系统解决方案，公司秉承“创新务实、服务至上”的运营方针，期待与更多合作伙伴共同努力，携手共进，积极创新，走出一条“资源节约、环境友好、绿色低碳”的可持续发展之路。

分布式太阳能光伏发电系统的分类

分布式并网光伏系统起初是在一些发达国家实施的“太阳能屋顶计划”的推动下发展起来的，一般在住宅屋顶上安装3～5kW光伏系统，与电网相连，光伏电力主要满足家庭用电的需要，有多余电力可输入电网。由于政策的扶植，分布式并网光伏系统发展非常迅速，应用类型也逐渐增加，目前大概有以下一些类型。

1.  光伏与建筑相结合

光伏与建筑相结合的方式主要有两种。

（1）  建筑附加光伏组件（BAPV）。

将一般的光伏组件安装在建筑物的屋顶或阳台上，其逆变控制器输出端与公共电网并联，共同向建筑物供电，也可以做成离网系统，完全由光伏系统供电。BAPV除了产生电能以外不增加任何附加价值，这是光伏系统与建筑相结合的初级形式。

（2）  建筑集成光伏组件（BIPV）。

光伏组件与建筑材料融为一体，采用特殊的材料和工艺手段，使光伏组件可以直接作为建筑材料使用，既能发电，又可作为建材能够进一步降低发电成本。

2.  光伏声屏障系统

另一种同样兼具两种功能，而又不需占用土地，并且具有重大经济价值的光伏应用领域是光伏声屏障系统。将光伏组件安装在高速公路两旁，既能降低噪声，又能发电，一举两得，可以进一步降低光伏发电系统的发电成本。

3.  水面光伏电站

由于光伏发电需要占用土地资源，特别是对于国土面积狭小的国家，发展光伏会受到一定的限制。同样我国中东部地区土地较稀缺，但可以利用湖泊、水库、鱼塘等闲置的水面建设光伏电站，所以近年来，水面光伏电站发展非常迅速。

4.  光伏农业

光伏农业是将光伏发电技术应用于现代农业生产中，也就是通过工程技术的手段，将太阳能发电与温室、畜禽养殖等农业生产活动有机结合的一种新型农业方式。

5.  太阳能公路

公路普遍存在，研究表明，公路上只有10%的时间有车辆行驶，因此很早就有人提出利用公路安装光伏组件来发电。

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