設計一個完善的太陽能分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)需要考慮很多因素，進行各種設計，如電氣性能設計、防雷接地設計、靜電屏蔽設計、機械結(jié)構(gòu)設計等，對地面應用的獨立分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)來說，最主要的是根據(jù)使用要求，決定太陽能電池方陣和蓄電池的容量，以滿足正常工作的需求。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)總的設計原則是在保證滿足負載用電需要的前提下，確定最少的太陽能電池組件和蓄電池容量，以盡量減少投資，即同時考慮可靠性及經(jīng)濟性。

獨立的太陽能光伏系統(tǒng)的設計思路是，先根據(jù)用電負載的用電量，確定太陽能電池組件的功率，然后計算蓄電池的容量，但對于并網(wǎng)的太陽能分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)又有其特殊性，需要確保分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性，所以在設計時需要注意以下事項：

1)太陽照在地面太陽能電池方陣上的輻射光的光譜、光強受到大氣層厚度(即大氣質(zhì)量)、地理位置、所在地的氣候和氣象、地形地物等的影響，其能量在一日、一月和一年內(nèi)都有很大的變化，甚至各年之間的每年總輻射量也有較大的差別。太陽能分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)在哪個地區(qū)使用，該地日光輻射情況，太陽能電池使用地的經(jīng)度與緯度。了解并掌握使用地的氣象資源，比如月(年)平均太陽能輻照情況、平均氣溫、風雨等資料，根據(jù)這些條件可以確定當?shù)氐奶�陽能標準峰值時數(shù)(h)和太陽能電池組件的傾斜角與方位角。

2)由于用途不同，耗電功率、用電時間、對電源可靠性的要求等各不相同。有的用電設備有固定的耗電規(guī)律，有些負載用電則沒有規(guī)律。而太陽能光伏系統(tǒng)輸出功率(W)的大小直接影響著整個系統(tǒng)的參數(shù)。太陽能電池方陣的光電轉(zhuǎn)換效率，受到太陽能電池本身的溫度、太陽光強和蓄電池浮充電壓的影響，而這三者在一天內(nèi)都會發(fā)生變化，所以太陽能電池方陣的光電轉(zhuǎn)換效率也是變量，因而太陽能電池方陣的輸出功率也隨著這些因素的改變而出現(xiàn)一些波動。

3)太陽能光伏系統(tǒng)工作的時間(h)，是決定太陽能光伏系統(tǒng)中太陽能電池組件大小的核心參數(shù)，通過確定工作時間，可以初步計算負載每天的功耗和與之相應的太陽能電池組件的充電電流。

4)太陽能光伏系統(tǒng)使用地的連續(xù)陰雨天數(shù)(d)的參數(shù)，決定了蓄電池容量的大小及陰雨天過后恢復蓄電池容量所需要的太陽能電池組件功率。確定兩個連續(xù)陰雨天之間的間隔天數(shù)D，是決定系統(tǒng)在一個連續(xù)陰雨天過后充滿蓄電池所需要的電池組件功率。

5)蓄電池組是工作在浮充電狀態(tài)下，其電壓隨太陽能電池方陣發(fā)電量和負載用電量的變化而變化。蓄電池提供的能量還受環(huán)境溫度的影響。

6)太陽能電池充放電控制器、逆變器由電子元器件組成成，它本身運行時具有能耗影響其工作的效率，控制器、逆變器選用元器件的性能、質(zhì)量等也關系到耗能的大小，從而影響到分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率。

這些因素相當復雜，原則上需要對每個發(fā)電系統(tǒng)單獨進行計算，對一些無法確定數(shù)量的影響因素，只能采用一些系數(shù)來進行估量。由于考慮的因素及其復雜程度不同，采取的方法也不一樣。

設計太陽能分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的任務，是在太陽能電池方陣所處的環(huán)境條件下(即現(xiàn)場的地理位置、太陽輻射能、氣候、氣象、地形和地物等)，選擇的太陽能電池方陣、蓄電池、控制器、逆變器構(gòu)成的電源系統(tǒng)既要具有高的經(jīng)濟效益，又要保證系統(tǒng)的高可靠性。

地球上各地區(qū)受太陽光照射及輻射的變化周期為一天24h，處在某一地區(qū)的太陽能電池方陣的發(fā)電量也在24h內(nèi)周期性的變化，其規(guī)律與太陽照在該地區(qū)輻射的變化規(guī)律相同。但是天氣的變化將影響太陽能電池方陣的發(fā)電量。如果有幾天連續(xù)陰雨天，太陽能電池方陣就幾乎不能發(fā)電，只能靠蓄電池來供電，而蓄電池深度放電后又需盡快地將其補充。設計中應以氣象臺提供的太陽每天總的輻射能量或每年的日照時數(shù)的平均值作為設計的主要數(shù)據(jù)。由于一個地區(qū)各年的數(shù)據(jù)不相同，為了可靠性贏取近十年內(nèi)的最小數(shù)據(jù)。根據(jù)負載的耗電情況，在日照和無日照時，因均需由蓄電池供電，所以氣象臺提供的太陽能總輻射量或總?cè)照諘r數(shù)對決定蓄電池的容量大小是不可缺少的數(shù)據(jù)。

對太陽能電池方陣而言，負載應包括系統(tǒng)中所有耗電裝置(除用電器外還有蓄電池及線路、控制器、逆變器等)的耗用量。太陽能電池方陣的輸出功率與組件串并聯(lián)的數(shù)量有關，串聯(lián)是為了獲得所需要的工作電壓，并聯(lián)是為了獲得所需要的工作電流，根據(jù)負載所消耗的電量，對適當數(shù)量的太陽能電池組件，經(jīng)過串并聯(lián)即組成所需要的太陽能電池方陣的輸出功率。

(關鍵字：光伏)