光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計需考慮的因素

一、負載的特性和用電特點

有關(guān)負載特性和用電特點方面，設(shè)計人員需考慮的問題包括：負載是直流負載還是交流負載、負載是沖擊性負載（如電動機、電冰箱等）還是非沖擊性負載（如電熱水器、直流燈等）、負載是僅在白天被使用還是在夜晚也被使用。

如負載是交流負載，相比直流負載需多考慮逆變器的設(shè)計。如負載是沖擊性負載，在容量設(shè)計和設(shè)備選型時，應(yīng)留有合理余量。如果負載僅在白天被使用，則可較少考慮蓄電池的配備，如果負載在夜晚也被使用，需需側(cè)重考慮蓄電池的容量設(shè)計。

二、光伏陣列的方位角和傾角

光伏陣列的方位角是光伏陣列的垂直面（個人理解：該垂直面需同時與地面垂直）與正南方向的夾角（設(shè)定向東偏為負角度，向西偏為正角度）。一般，在北半球，光伏陣列的方位角為0°時（即光伏陣列朝向正南方向）時，太陽能電池發(fā)電量最大。

圖片來源：中國慕課大學(xué)《光伏發(fā)電工程技術(shù)》

傾角是光伏陣列平面與水平地面的夾角?？墒构夥嚵腥杲邮湛傒椛淞孔畲螅垂夥嚵腥臧l(fā)電量最大）時的傾角被稱為最佳傾角。



圖片來源：中國慕課大學(xué)《光伏發(fā)電工程技術(shù)》

離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏陣列最佳傾角是使光伏陣列于所處地區(qū)輻射量最低月份獲得輻射量最大的傾角。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏陣列最佳傾角是使光伏陣列全年發(fā)電量（或輻射量）最大的傾角。光伏水泵系統(tǒng)光伏陣列最佳傾角是使光伏陣列夏季發(fā)電量最大的傾角。

安裝于屋頂?shù)墓夥嚵械膬A角等于屋頂?shù)膬A角，安裝于建筑物正面的光伏陣列傾角等于90°。

三、陰影對發(fā)電量的影響

如果光伏組件或光伏陣列不能被日光直接照射，只能被散射光照射，即存在陰影遮擋，則光伏組件或光伏陣列的發(fā)電量比無陰影時減少10%~20%。如果陰影持續(xù)時間較長，則可能產(chǎn)生的熱斑效應(yīng)，嚴(yán)重時可燒壞組件。因此光伏組件的安裝需減少陰影遮擋。

當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)被建設(shè)完畢后，需定期巡視組件光伏陣列，清潔、清除光伏組件表面及周邊各類固定遮擋物。

四、最長連續(xù)陰雨天數(shù)

最長連續(xù)陰雨天數(shù)等于需要蓄電池向負載維持供電的天數(shù)，連續(xù)陰雨天數(shù)可直接影響蓄電池容量。在設(shè)計蓄電池容量時，需考慮第一個連續(xù)陰雨天結(jié)束后，蓄電池尚未充電完全，進入第二個連續(xù)陰雨天的情況，該情況下，蓄電池的容量需保證可在兩個連續(xù)陰雨天的時間跨度內(nèi)正常工作。

對于非重要用戶或風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)，最長連續(xù)陰雨天數(shù)的選擇范圍可處于3~7天之間。對于沒有備用電源的重要負載（如移動通信這樣的設(shè)備電源），最長連續(xù)陰雨天數(shù)的選擇范圍可定為7~15天。

五、峰值日照時數(shù)（含個人理解）

峰值日照時數(shù)是將當(dāng)?shù)氐奶柲茌椛淞空鬯愠蓸?biāo)準(zhǔn)測試條件下（1 000W/m2）的時數(shù)。

例如：某地某天的日照時間是9小時，但在9小時中，太陽的輻射強度不均為1 000W/m2，而是從弱到強、再從強到弱變化的，若測得這天累計的太陽輻射量是36000Wh/m2，則這天的峰值日照時數(shù)就是3.6h（36000÷1000）。

光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量以平均峰值日照時數(shù)為參考值，平均峰值日照時數(shù)是指某地一年或若干年峰值日照時數(shù)的平均值。

審核編輯：劉清