家用小型太阳能光伏发电系统设计

SETI系（部）专 业学 号姓 名指导教师光伏发电及应用SETI系（部）专 业学 号姓 名指导教师光伏发电及应用光伏发电及应用201111120****龚**泣而太阳能科技宅业学院JiarijKiSo?anEaer^Teokn.o8og^Institute专科生毕业论文（设计）题目：家用小型太阳能光伏发电系统设计2013年10月6日摘WPSOffice摘WPSOfficeWPS文档反馈群:253U7947太阳能是最普遍的自然资源，也是取之不尽的可再生能源。为解决边远的农牧地区、偏僻的山区、孤立的岛屿等地方人们日常生活、生产用电的需要，改善人们的生活水平，进行了家用太阳能光伏发电系统的设计。根据当地的气象、环境状况及具体用电情况，给出了系统的设计方法及施工要求，包括蓄电池容量的计算、控制器的选择、逆变器功率的选择、太阳能电池组件的选择和布置等。安装运行以来，系统工作稳定正常，验证了设计的正确性。关键词：太阳能光伏发电；太阳能电池组件；系统设计。Abstract:Solarenergyisthemostcommonformofnaturalresources,itisalsotheinexhaustiblerenewableenergy.Aimingatsolvingthepeople'sdailylifeandproductionelectricityneedsinremotefarming,mountainandislands,ahomeusesolarphotovoltaicgenerationsystemwasdesigned.Accordingtolocalweather,environmentalconditionsandspecificcasewithelectricity,thedesignmethodandconstructionrequirementweredeveloped,includingthecalculationofthebatterycapacity,theselectionofthecontroller,thechoiceofinverterpower,theselectionandlayoutofthesolarcellmodules,etc..Theresultsindicatethatthesystemrunsstabilityandnormal，theaccuracyofthede-signisverified.Keywords:solarphotovoltaicgeneration；solarcellmodule；systemdesign.目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1引言 1\o"CurrentDocument"1.1太阳能光伏产业的背景 1\o"CurrentDocument"1.2太阳能光伏发电应用现状及发展趋势 1\o"CurrentDocument"2太阳能电池基础 3\o"CurrentDocument"2.1PN结的形成过程 3\o"CurrentDocument"2.2光生伏打效应及产生条件 3\o"CurrentDocument"2.3太阳能电池的工作原理 3\o"CurrentDocument"2.4太阳能电池的主要参数 3\o"CurrentDocument"2.5太阳能光伏发电系统结构 4\o"CurrentDocument"3太阳能电池组件 5\o"CurrentDocument"3.1组件构成 5\o"CurrentDocument"3.2太阳能电池组件生产工艺流程 6\o"CurrentDocument"3.3工艺简介 73.4性能参数 83.5测试条件 8\o"CurrentDocument"3.6测试参数 9\o"CurrentDocument"4家用太阳能光伏发电系统设计 10\o"CurrentDocument"4.1客户用电需求 10\o"CurrentDocument"4.2蓄电池组的容积计算 10\o"CurrentDocument"4.3控制器的工作原理及选择 10\o"CurrentDocument"4.4逆变器的工作原理及选择 12\o"CurrentDocument"4.5太阳能电池方阵的计算 13\o"CurrentDocument"4.6太阳能电池方阵的安装角度计算 14\o"CurrentDocument"4.7太阳能电池方阵的基础稳定性分析 14\o"CurrentDocument"5结束语 15参考文献 16致谢 171引言1.1太阳能光伏产业的背景化石能源储量的有限性是发展可再生能源的主要因素之一。根据世界能源权威机构的分析，按照目前已经探明的化石能源储量以及开采速度来计算，全球石油剩余可采年限仅有41年，其年占世界能源总消耗量的40.5%，国内剩余可开采年限为15年；天然气剩余可采年限61.9年，其年占世界能源总消耗量的24.1%，国内剩余开采年限30年；煤炭剩余可开采年限230年，其年占世界能源总消耗量的25.2%，国内剩余开采年限81年；铀剩余开采年限71年，其年占世界能源总消耗量的7.6%，国内剩余开采年限为50年。全球化石能源的大量开采是造成生态破坏的主要原因之一，而化石能源的大量使用则是造成全球环境污染的主要原因，相关研究表明，大面积使用太阳能光伏发电电能，能有效减少二氧化碳的排放，减少温室效应，改变地球气候。从长远来看，太阳能官府发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要地位，不但要代替部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。根据欧洲JRC的预测，到2030年可再生能源占总能源机构中占到30%以上，太阳能光伏发电在世界总电力的供应中达到10%上；2040年可再生能源占总能源耗50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到21世纪末可再生能源在能源结构中占到80%以上，太阳能发电占到60%，显示出重要战略地位。1.2太阳能光伏发电应用现状及发展趋势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替代石化燃料发电，而且可以减少CO2和有害气体的排放，防止地球环境恶化，因此发展太阳能光伏产业已经成为全球各国解决能源与经济发展、环境保护之间矛盾的最佳途径之一。目前发达国家如美国、德国、日本的光伏发电应用领域从航天、国防、工业转向了民用。德国的“百万屋顶计划”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”，能够源源不断地向公用电网输送电能⑵。光伏产业是一种利用太阳能电池直接把光能转化为电能的环保型新能源产业，由于从太阳光能转换成电能的光电转换装置是利用半导体器件的“光生伏打效应”原理进行转换的，因此把太阳能发电系统构成链条关系的产业称为光伏效应。光伏产业的链条包括硅矿、硅矿石、工业硅、多晶硅，单晶硅、硅圆或多晶硅切片、太阳能电池片、组件、发电系统。工业硅的纯度一般为98%〜99.999%。与其他常规能源相比，光伏发电具有明显的优势：一是高度的清洁性，发电过程中无损耗、无废物、废气、噪声、毒害、污染，不会导致温室效应。二是绝对安全。利用太阳能发电，对人、动植物无任何损害。三是普遍的实用性，不需开采运输使用方便。凡是有光照射的地方，就能实现光伏发电，可广泛用于通信、交通、海事、军事等各个领域。上至航天器，下至家用电器。大到兆级电站，小到玩具，都能运行光伏发电。四是能源充足。近几年，我国光伏行业发展也非常迅速。政府对光伏发电较为重视，国家发改委实施“送电到乡”、“光明工程”等项目，地方政府陆续启动光伏照明项目工程。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等产品。光伏应用市场发展较为迅速。但目前我国的太阳能光伏发电技术与国外相比还有很大差距，主要表现为生产规模小、技术水平较低、电池效率低、成本高。因此我国还必须不断改进技术，扩大生产规模，使我国的太阳能光伏发电产业更上新台阶［3-4］。正因如此，加上由于传统的石化能源是不可再生资源，越来越近枯竭。世界各国越来越达成必须加快发展的替代能源的共识。从而加大了政策扶持力度，世界光伏产业呈现蓬勃发展是势头！光伏产品正在向大批量生产和规模化应用发展！2太阳能电池基础2.1PN结的形成过程P型半导体和N型半导体结合形成PN结，在载流子的扩散作用下，N区留下不可移动的正电中心，P区留下不可移动的负电中心。形成由N区指向P区得分内建电场E。内建电场又会导致载流子的反向漂移，随着内建电场的增强，载流子的漂移运动增强。直到扩散的趋势和漂移的趋势可以相抗衡，载流子不再移动，空间电荷区保持一定的范围，PN结处于热平衡状态。2.2光生伏打效应及产生的条件（1） 光生伏打效应即光生电动势产生的过程：电池的PN结达到热平衡之后，在阳光的照射下，产生非平衡载流子。在内建电场的作用下，N区的少数非平衡载流子空穴向P区移动，P区的少数非平衡载流子电子向N区移动。结果使P区电动势升高，N区电动势降低，形成P区指向N区的光生电动势。即PN结的光生伏打效应。（2） 光生伏打效应产生的条件：在光照条件下，只要具有足够的能量入射光子进入在P-N结区附近才能产生电子-空穴对。P-N结内建电场的分离作用，使N区空穴向P区移动，P区的电子向N区移动。电池材料具有太阳光谱响应电势能。2.3太阳能电池的工作原理太阳电池是一个能量转换的器件。太阳能电池是利用半导体光生伏打效应的半导体器件。太阳电池工作时必须具备以下条件：首先，必须有光的照射，可以是单色光、太阳光或模拟太阳光等；其次，光子注入到半导体内后，激发出电子■空穴对，这些电子和空穴应该有足够长的寿命，在分离之前不会复合消失；第三，必须有一个静电场，电子■空穴在静电场的作用下分离，电子集中在一边，空穴集中在另一边；第四，被分离的电子、空穴由电极收集，输出到太阳能电池外，形成电流。2.4太阳能电池的主要参数最大电流：短路电流I最大电流：短路电流Iso最大电压：开路电压UC.最大功率：Pm疽1max乂Umaxd.填充因子FF:太阳能电池最大功率与最大电流和最大电压之积的比FF= _^m e.转换效率门:门=^-m—'uYm。xU Pm Pm2.5太阳能光伏发电系统结构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的发电系统。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。太阳能光伏发电独立系统主要包括太阳能电池组件、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等部分，其结构如图1所示。图1太阳能光伏发电独立系统结构图本研究设计的家用太阳能光伏发电系统为独立发电系统，而家用太阳能光伏发电系统一般安装在比较偏远或偏僻的地区使用。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则，可靠性高、牢固耐用、容易维护、充分考虑地理、气候环境的影响［5-瓦3太阳能电池组件3.1组件构成钢化玻璃低铁钢化玻璃（又称白玻璃），常见厚度在3.2毫米左右，在太阳电池光谱响应的波长范围内（320-1100NM）透光率达90%以上，对于大于1200NM的红外光有较高的反射率。此玻璃同时耐紫外光线的辐照，透光率不下降。钢化性能符合国标GB9963-88或者封装后的组件抗冲击性能达到国标GB9535-88地面用硅太阳能电池环境试验方法中规定的性能指标。EVAEVA是一种热融胶粘剂，厚度在0.4毫米-0.6毫米之间，表面平整，厚度均匀，内含交联剂。常温下无黏性且具抗黏性，经过一定调价热压便发生熔融粘接与交联固化，并变的完全透明。固化后的EVA能承受大气变化且具有弹性，它将电池片“上盖下垫”，将其包封，并和上层保护材料-玻璃，下层保护材料背板（TPT，BBF等），利用真空层压技术合为一体。另一方面，它和玻璃粘和后能提高玻璃的透光率，起着增透的作用，并对太阳能电池板的输出有增益作用。太阳能电池片太阳能电池片是光电转换的最小单元，尺寸一般为125*125或156*156。太阳能电池片的工作电压约为0.5V，，一般不能单独作为电源使用。将太阳能电池片进行串并联封装后，就成为太阳能电池板，其功率一般为几瓦到几十瓦，一百瓦到两百瓦以上，可以单独作为电源使用。背板背板就是电池板背面的保护材料，一般有TPT，BBF，DNP等等。这些保护材料具有良好的抗环境侵蚀能力，绝缘能力并且可以和EVA良好粘接。太阳电池的背面覆盖物■氟塑料膜为白色，对阳光起反射作用，因此对电池板的效率略有提高，并因其具有较高的红外发射率，还可以降低电池板的工作温度，也有利于电池板的效率。当然，氟塑料膜首先具有太阳电池封装所要求的耐老化、耐腐蚀、不透气等基本要求。接线盒接线盒一般由ABS制成，并加有防老化和抗紫外辐射剂，能确保电池版纳在室外使用25年以上不出现老化破裂现象。接线柱由外镀镍层的高导电解铜制成，可以确保电气导通及电气连接的可靠。接线盒用硅胶粘接在背板表面。铝合金边框

边框采用硬制铝合金制成，表面氧化层厚度大于10微米，可以保证在室外环境长达25年以上的使用，不会被腐蚀，牢固耐用。太阳能电池板组件常用规格与功率1〜200W每次提高功率最小可以以1W为参数。下表参数可以做参考RatedPower[Pmax]10WRatedPower[Pmax]±5%NominalVoltage18VDesignLife25years3.2太阳能电池组件生产工艺流程JL可BE曜璃祈鼎EWJL可BE曜璃祈鼎EW琏引出龟海魏匚二贴序押号而云尸棚整磁浏W亟至苴亟]二O瓦I二近童工艺流程：1、电池检测一一2、正面焊接一检验一3、背面串接一检验一4、敷设（玻璃清洗材料切割、玻璃预处理、敷设）——5、层压——6、去毛边（去边、清洗）一一7、装边框（涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶）一一8、焊接接线盒一一9、高压测试一一10、组件测试一外观检验一11、包装入库；3.3工艺简介1、 电池测试：由于电池片制作条件的随机性，生产出来的电池性能不尽相同，所以为了有效的将性能一致或相近的电池组合在一起，所以应根据其性能参数进行分类；电池测试即通过测试电池的输出参数（电流和电压）的大小对其进行分类。以提高电池的利用率，做出质量合格的电池组件。2、 正面焊接：是将汇流带焊接到电池正面（负极）的主栅线上，汇流带为镀锡的铜带，我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯（利用红外线的热效应）。焊带的长度约为电池边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连。（我们公司采用的是手工焊接）3、 背面串接：背面焊接是将36片电池串接在一起形成一个组件串，我们目前采用的工艺是手动的，电池的定位主要靠一个膜具板，上面有36个放置电池片的凹槽，槽的大小和电池的大小相对应，槽的位置已经设计好，不同规格的组件使用不同的模板，操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正面电极（负极）焊接到“后面电池”的背面电极（正极）上，这样依次将36片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。4、 层压敷设：背面串接好且经过检验合格后，将组件串、玻璃和切割好的EVA、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好，准备层压。玻璃事先涂一层试剂（primer）以增加玻璃和EVA的粘接强度。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置，调整好电池间的距离，为层压打好基础。（敷设层次：由下向上：玻璃、EVA、电池、EVA、玻璃纤维、背板）。5、 组件层压：将敷设好的电池放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起；最后冷却取出组件。层压工艺是组件生产的关键一步，层压温度层压时间根据EVA的性质决定。我们使用快速固化EVA时，层压循环时间约为25分钟。固化温度为150°C。6、 修边：层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边，所以层压完毕应将其切除。7、 装框：类似与给玻璃装一个镜框；给玻璃组件装铝框，增加组件的强度，进一步的密封电池组件，延长电池的使用寿命。边框和玻璃组件的缝隙用硅酮树脂填充。各边框间用角键连接。8、 焊接接线盒：在组件背面引线处焊接一个盒子，以利于电池与其他设备或电池间的连接。9、 高压测试：高压测试是指在组件边框和电极引线间施加一定的电压，测试组件的耐压性和绝缘强度，以保证组件在恶劣的自然条件（雷击等）下不被损坏。10、 组件测试：测试的目的是对电池的输出功率进行标定，测试其输出特性，确定组件的质量等级3.4性能参数电气特性短路电流温度系数：±0.05%°C开路电压温度系数：-0.33%C功率温度系数：-0.23%C工作电流温度系数：+0.08%C工作电压温度系数：-0.33%C最大系统电压：1000V绝缘系数：N100MOhm击穿电压：AC2000V，DC3000V抗风力系数60m/s（200kg/sq.m）抗压能力100Kg/m耐撞击系数能承受227g钢球从1m高掉下的撞击环境温度±45C良好耐候性防风，防冰雹3.5测试条件a.测试原理测试系统的工作原理是：当闪光照到被测电池上时，用电子负载控制太阳电池中电流变化，测出电池的伏安特性曲线上的电压和电流，温度，光的辐射强度，测试数据送入微机进行处理并显示、打印出来。b.测试工具太阳电池组件测试仪，AAA级太阳能电池组件测试仪测试标准（环境）：辐照度1000W/m2，环境温度25°C,AM=1.5；功率公差范围:土3%）3.6测试参数最大可测组件电池尺寸：1100mm*2000mm光源：高能脉冲氙灯光强可调范围：70—120W/C^光管寿命：N300000次光均匀度：±3%测量范围和精度：电压0~30V±0.1%0~60V±0.1%电流0~2A±0.1%0~20A±0.1%测量误差：W2%重复测量误差：±1%标准系统配置：卧式测试台+PC机+专用测试软件电源要求：220V/50Hz/2KW重量：320Kg外形尺寸：850mm*1500mm*2460mm4家用太阳能光伏发电系统设计广西来宾市位于广西中部，地理坐标为北纬23°16'〜26°29'、东经108°24'°28'之间，年平均日照1760h，接收太阳辐射量为100〜110cal/cm2，该地的平均日照时间为6h。系统要求：蓄能天数为5天，蓄电池放电深度50%，转换效率85%；线损5%。4.1客户用电需求太阳能光伏发电系统所要带动的负载包括：4个15W节能灯，日均工作6h；1个100W的21寸彩电，日均工作3h；1个40W交流电扇，日均工作4h；其他小型电器、手机充电器等10可，日均工作3h。4.2蓄电池组的容积计算蓄电池的容积是根据系统日用电量、蓄能的天数及蓄电池放电的深度来确定的，其计算公式为：C=DODx气x(1-E2)式中：L一系统日耗电量，单位kW・h；D一估计最多无风无光照的天数，或要求的蓄能天数；DOD一蓄电池的最大放电深度，约50%〜80%；E1—系统能量转换率，约80%〜90%；E2—电力传输损失，约5%。由此计算出C=4454.9W・h，若选择12V的标称电压铅酸蓄电池单体，串联成24V电池蓄电池组，根据电池组容量安时数等于所需瓦时除以电池组电压，得电池组的容量为：C44549 、C=―=5 =185.6A•h(2)24 24由计算可得电池组总容量为185.6A・h，所以采用广州恒达蓄电池厂生产的6GFM系列阀控制式全密封铅酸蓄电池，由4块100A-h/12V蓄电池先两两串联再并联组成此蓄电池组。4.3控制器的工作原理及选择a.太阳能光伏控制器的工作原理光伏控制器为了完成对蓄电池充放电功能，在连接光伏电池板和蓄电池主电路中使用电子开关元件(继电器可控硅.功率晶体管).根据检测电路获得的蓄电池状态的信息和控制器内的预设的控制特点相比较，通过相应的控制策略来控制开关元件的通断，从而达到根据蓄电池充放电特性实现正常的充放电原理。控制器的基本作用控制器控制电路部分是整个光伏控制器的核心，控制电路部分一方面需提供控制电路所需的稳压电路，以稳定供给控制电路部分集成电路所需的电压，以保证集成电路正常工作；同时还需要检测蓄电池的端电压一般光伏控制器应具有以下基本功能：防止蓄电池过充防止蓄电池过放提供伏在控制的功能光伏控制器工作状态显示防雷功能防反接功能设计时还应根据需求涉及带有数据传送接口信息化显示或网络控制等功能控制器的相关参数如下：充满断开（HVD）和恢复功能：当蓄电池充满时，要求控制器具有输入充满断开和恢复接通功能。标准设计的蓄电池值为：12V；则充满断开和恢复连接电压参考值：启动型铅酸电池充满断开为：15.0V-15.2V;恢复连接为：13.7V.固定型铅酸电池充满断开为：14.8V-15.0V；恢复连接为：13.7V.密封型铅酸电池充满断开为：14.1V-14.5V；恢复连接为：13.2V.温度补偿：温度补偿功能主要是在不同的工作环境温度下对蓄电池设置更为合理的充电电压，防止过充电或欠充电状态而造成电池充放电容量过早下降甚至过早报废。标准规定了温度系数在-3〜7MV/摄氏度。空载损耗（静态电流）光伏控制器生产后其内阻为定值，为了降低控制器的损耗，提高光伏电源的转换效率，控制器的静态电流应尽量低。所以标准中规定了控制器最大自身耗电不应超过其额定充电电流的1%。充、放电回路电压降为了降低控制器的损耗，还应对控制器充电或放电的电压降提出要求。在标准中规定了控制器充电或放电的电压降不应超过系统额定电压的5%控制器的选购注意事项：根据光伏系统蓄电池选择控制器的电压等级。根据光伏阵列的容量大小和光伏组件串的并联数量选择控制器的电流和控制方式。根据负载特点，选择控制器的放电电流。根据用户需求选择控制器的辅助功能。由于系统日耗电L为790W・h，根据当地平均日照时间为6h，可以得出太阳能电池板需要的时均总功率为:

790 °P凸="=131.7W（3）总6根据太阳能电池对太阳光的转换效率90%，控制器和逆变器的转换效率为75%，得出太阳能电池板的功率为：P板=131.7：0.75：0.9=195WI=195/24=8.12A （4）由于蓄电池采用串联，又依据上述计算结果，笔者选择24V/10A的控制器，型号为DB-200O4.4逆变器的工作原理及选择a.逆变器的工作原理：使用具有开关特性的功率器件，通过一定的逻辑开关控制，由主控制电路周期性地对功率器件不断地发出开关控制信号，从而使直流电源变成交变信号，再经过变压器耦合升（或降）压、整形得到所需要的交流电源。E为输入电流电压，E为输入电流电压，R为逆变器所接纯电阻性负载，K1、K2、K3、K4为电子开关。当开关K1、K3断开时，电流流经K1、R、K3，负载上的电压极性为左边正，右边负;当开关K2、K4断开时，电流流经K2、R、K4，负载上的电压极性为左边负，右边正。b.基本工作过程：具有开关特性的功率器件，通过一定的逻辑开关控制，由主控电路周期性地对功率器件不断的发出开关控制信号，再经过变压器耦合升（或降）压、整形得到所需要的交流电源。c.逆变器的重要指标：c.逆变效率：是衡量逆变器性能的一个重要参数，逆变效率只用来表征其自身损耗功率的大小，通常以%来表示。逆变器效率的高低是逆变器性能好坏的一个重要标准，对光伏发电系

统提高发电量和降低发电成本有着重要影响。额定输出容量：是用来表征逆变器相符在供电的能力。输出电压稳定度：是指逆变器输出电压的稳定能力。标称电压通常指的是开路输出电压，也就是不接任何负载，没有电流输出的电压值。可靠性是影响系统可靠性的主要因素之一。逆变器具有良好的保护功能，包括逆变器重的过流保护和短路保护功能。启动性能是指逆变器带负载启动的能力和动态工作的性能。谐波失真度谐波分量在输出电压总波形中的比例成为谐波失真度；而正弦波逆变器的谐波失真较小，能适用于所有的交流用电负载。逆变器是太阳能光伏发电系统中的关键部件.d.逆变器的基本功能：1.直流电压检测； 2.直流过电流保护； 3.直流电源反接保护；4.交流输出过载； 5.交流输出短路保护；6.具有过载雷击输出异常，内部故障保护和报警功能；7.保护自动恢复功能。e.逆变器选型注意事项：要选用较高效率的逆变器。逆变器效率的高低将直接影响到光伏发电系统的设计成本和效率。选用的逆变器要有较宽的直流电压输入范围。光伏系统所选用的逆变器要有足够的额定输出容量和过载能力。对大中型光伏发电系统，要求逆变器输出失真度较小的正弦波。对并网运行的光伏发电系统，因为太阳电池方阵通过逆变器向公用电网输送电能，太阳电池方阵功率和具体的日照条件共同决定了逆变器输送给公用电网的电力。在选择逆变其器时，还应综合考虑逆变器的保护功能、可维护性等。选用逆变器时，应注意所用的逆变器应有基本的保护功能，如过流保护、短路保护、防接反保护的功能根据广西来宾用户的负载实况，要求计算出负载总功率为:P负=4X15+40+30+100=230W (5)由于负载的总功率大于逆变器总功率的80%时，逆变器会发热过度，从而减少逆变器的使用寿命，所以选择逆变器时需要考虑其损耗率，则逆变器的功率计算如下:P=P=230逆80%=287.5W(6)根据计算得出逆变器的功率为287.5W，因而本研究选用300W的逆变器是最为合适的，型号为SN-180。4.5太阳能电池方阵的计算太阳能电池组件是太阳能供电系统工作的基础，它的功能是将太阳能辐射转化为电能，其光电转换效率决定了供电系统的工作效率，所以光电转换效率是选择太阳能电池组件需要考虑的一个重要参数。目前，太阳能电池主要分为单晶硅、多晶硅和非晶硅3种。其中单晶硅电池板的光电转换率为15%〜20%以上，最高可以达到24%,使用寿命一般为15年左右，最高可达到25年。多晶硅电池板的光电转换率为12%，非晶硅约为10%，综合考虑，本系统的太阳能电池组件采用单晶硅太阳能电池[8-10]。根据式（4）计算得到太阳能电池板的功率为195W，本研究可以选择总功率为200W的太阳能组件，为此选择用SRPV100-24/Ac型单晶硅太阳能电池标准组件（125单晶），由2块100Wp的组件构成此太阳能方阵，单晶硅的转换效率为16%。4.6太阳能电池方阵的安装角度计算由于太阳光照射到地面的角度时时刻刻都在变化，而太阳能电池只有在日光直射的时候发电的效率是最高的，因此太阳能电池方阵布置有两种方法：一种是安装向日跟踪系统；另外一种是根据计算确定最佳安装角度安装太阳能电池方阵。前者可以提高太阳能电池的发电效率，但成本很高，后一种虽然效率没有前者高，但建设成本较低，笔者综合考虑采用第2种方法。接近回归线的地区，其安装倾斜角就越小。北回归线为23.45°，而广西来宾的纬度为23.7°，是十分接近回归线的地区，其光照也是十分丰