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家用分布式光伏系统设计

摘要：太阳能是最普遍的自然资源，也是取之不尽的可再生能源。分布式光伏发

电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新

型的、具有广阔开展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并

网，就近转换，就近使用的原那么，不仅可以有效进步同等规模光伏电站的发电

量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。

目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统，是建在建筑物屋顶的光伏发电工程，

方便接入就近接入公共电网，与公共电网一起为附近的用户供电。从发电入网角

度出发，根据家庭用电情况可以给出系统施工要求、设计方法以及光伏组件、逆

变器的选择等。

关键词：太阳能分布式光伏发电系统

1.前言

太阳能是一种重要的，可再生的清洁能源，是取之不尽用之不竭、无污染、人类

可以自由利用的能源。太阳每秒钟到达地面的能量高达50万千瓦，假设把地球

外表0.1%的太阳能转换为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012

kW·h，相当于目前世界上能耗的40倍。从长远来看，太阳能的利用前景最好，

潜力最大。近30年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化消费和市场开拓方

面都获得了长足开展，成为快速、稳定开展的新兴产业之一。

本文简单地阐述了家用分布式光伏发电系统设计方法和施工要求，仅供参考。

2.太阳能光伏发电应用现状

太阳能转换为电能的技术称为太阳能光伏发电技术〔简称PV技术〕。太阳能光伏

发电不仅可以部分代替化石燃料发电，而且可以减少CO2和有害气体的排放，

防止地球环境恶化，因此开展太阳能光伏产业已经成为全球各国解决能源与经济

开展、环境保护之间矛盾的最正确途径之一。目前兴隆国家如美国、德国、日本

的光伏发电应用领域从航天、国防、转向了民用，如德国的“百万屋顶方案〞使

许多家庭不仅利用太阳能光伏发电解决了自家供电，而且这些家庭还办成了一所

所私人的“小型电站〞，可以源源不断地为公用电网提供电能。

近几年，我国光伏行业开展也非常迅速。国家对光伏发电较为重视，国家和地方

政府相继出台了一些列的补贴政策以促进光伏产业的开展，国家发改委施行“送

电到乡〞、“光明工程〞等惠农工程，地方政府也陆续启动了光伏照明工程工程。

与此同时，偏远地区消费者逐渐认可光伏产品，越来越多的居民开始使用家用太

阳能电源产品。光伏应用市场开展较为迅速。但目前我国的太阳能光伏发电技术

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和国外相比还有很大差距，主要表现为技术程度较低、电池效率低、本钱高。因

此我国还必须不断改进技术，使我国的太阳能光伏发电产业更上新台阶。

3.分布式光伏系统构造

太阳能光伏发电系统是利用光伏组件半导体材料的“光伏〞效应，将太阳光的辐

射直接转换为电能的一种新型发电系统。它的规模可大可小，在发电过程中不会

排放污染物质，具有安装方便，没有噪音，整个寿命期间几乎无需维护等优点。

太阳能光伏发电系统分为两大类，一类是太阳能光伏发电独立系统，另一类是太

阳能光伏发电并网系统，本文只讲述后者。太阳能光伏发电并网系统主要包括太

阳能光伏组件、光伏汇流箱、直流配电柜、并网型逆变器和交流配电柜等，家用

并网型分布式光伏系统由于规模不大，汇流箱和交直流配电柜都用不到，整体框

架如图1所示。

本文涉及的家用太阳能光伏发电系统为小型分布式光伏系统，因此在设计过程中应充分考虑

实际情况，一般应遵循经济适用原那么，可靠性高、结实耐用、容易维护、充分考虑地理和

气候环境的影响。

4.安装地点选择

家庭分布式光伏系统的选址一般可选择在自家屋