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家用太阳能光伏电源系统优化设计 ■龙维绪涂洁磊王志刚崔海昱邓菊莲刘祖明廖华 云南师范大学太阳能研究所 教育部可再生能源材料先进技术与制备重点实验室 云南省农村能源工程重点实验室 摘要：在已有技术的基础上，对家用太阳能光伏电源系统的设计(包括设计基本思路、用电需求分析、 供电类型选择、系统容量设计、光伏设计软件在电源系统中的应用)进行论述，在此基础上，尝 试了系统优化设计的基本思想。 关键词：家用光伏电源系统；系统设计 一引言 能掌握当地的气象、环境状况；其次，还应考虑用 Home 家用太阳能光伏电源系统(SolarSystem)户的用电需求情况，并在这两者的基础上，对几十 是太阳电池在地面运用最早的领域之一。20世纪80个参数做出综合考虑和计算，以最大限度发挥系统 年代初，我国就积极研究、推广这项技术。截止到 各部件的性能，尽可能做到最大优化设计。在进行 2006年，已有近100万台家用光伏发电系统在居民太阳能光伏电源系统设计时，可参照图1所示设计。 家庭得到应用(主要是贫困山区、牧区牧民的家庭)。 2系统设计基本原则 随着光伏技术应用市场化、商业化的发展，拓宽家 家用太阳能光伏电源系统一般在比较偏远的地 用太阳能光伏电源系统的应用，对电源系统的优化 区使用，如贫穷落后地区的农民、牧民、偏僻海岛 组合是一种重要的技术手段。 的渔民等。因此在设计过程中应充分考虑实际情况， 一般应遵循高可靠性、经济适用、充分注意地理、气 二设计基本思路 候环境的影响几个原则。 1系统设计流程 家用太阳能系统主要由太阳电池组件、控制 三用电需求分析 器、蓄电池、逆变器以及专用灯具等构成，虽然部 用电需求主要包括用电负荷的大小、负载特 件不多，但要真正做到比较理想的设计却非易事。 性、使用时间长短、供电保证率等。家用太阳能电 首先，由于光伏发电依靠太阳能辐射，因此要尽可 源系统现在主要在贫穷偏远的地区应用，由于光伏 家用用电需求分析 当地气候、辐射资料 发电成本较高，对于低收入的群体，最迫切的是照 l 明要求，对供电时间和保障率要求很低。随着经济 确定直流／交流系统 能力的提高，用户对用电时间和供电保障率的要求 有一定增长，主要是收听广播、收看电视节目。对 于一些富裕的家庭会有解决小型生产设备的用电要 容量设计 l 求，以高收入为基础，由于长时间使用电器，这部 l l l 分用户需要较高的供电保障率。 逆变器功率 太阳电池组件容量 蓄电池容量 在设计太阳能光伏发电系统进行系统设备的选 、、、、、、、、1系萎设计．1：二禹用者知识水平 型之前，要求充分了解负载的特性。负