苏南地区家用独立光伏系统的设计

摘要：根据苏南地区曲地理信息天文鼓据厦气候条件．事考诚地区历史年份气采辐射黉#．推算出阵列面光侠组件的面积．确定幕统軎组成部件的技术性能要求和型号．完_成整个系统的设计。

一、引言
目前，我国多数小型家用光伏发电系统尚无法并入公用电网，在农村，房屋屋顶面积允许或是房屋旁有空置土地的家庭，可以设计家用独立光伏系统，满足日常家用电器用电需求。系统主要由光伏组件阵列、控制器、逆变器、蓄电池及负载组成。系统的组成示意图如图1所示。

二、苏南地区的地理信息
苏南通常是指江苏长江以南的镇江、无锡、苏州、常州、南京5个地区。该地区地理位置为：北纬30°47~322、东经11847~1212，气候特点属于中亚热带季风气候。苏南地区基本处于相同的纬度，经度跨度也不大，气候条件基本相同，所以可以引用相同的光伏系统设计数据和方法。
三、光伏组件阵列最佳倾角的确定
阵列最佳倾角的确定原则：保证在辐射量最低的月份光伏组件日均输出电力与负载的日均耗电量相等。
系统设计中苏南地区纬度为32°，光伏组件阵列的安装最佳倾角为：B-=32°+20°=52°。在12月份，阵列处于该倾角时，太阳光线与阵列夹角最接近90°，使到达阵列面的直射辐射量达到最大，确保该月阵列的发电量达到最大值。
四、确定家庭负载耗电量
常见的家用电器典型负载分析见表I。系统设计时采用耗电量的最大值计算。
五、蓄电池容鼍的确定

蓄电池的主要作用是在太阳辐射量低干鱼载平均耗电量的天气给负载供电。在太阳辐射量高F平均值的情况下。光伏组件给蔷电池充电，同时保证系统供电一定的自给天数，即系统在没有任何外来能源的情况下(连续的阴雨天气)负载仍能正常工作的天数。设失负荷溉宰LOLP---0∞1，结合苏南地区的气靛条件．确定蓄电池按最大电量使用5 8d的储能容量计算。

蓄电池容量的计算公式为：

式中，CAP为蓄电池存晕．kWht S为存电可用天敷；L为最大平均每口用电量，kWh-DOD为蓄电池发电深度，H。为从储能系统到负载问的总效率。
计算中．逆斐器日均觌翠取0．92，蔷电池充电控制器教率取0 98。所以，‰=逆变器日均嫂率×蓄电池充电控制器效率-----092×098-：09，将S=5 8，L=12 IkWh，DOD=06、”。。：09代人公式(1)．计算得出蔷电池容量约为130kWh。

六、光伏阵列面太阳辐照量计算
光伏阵列面太阳辐照量的计算需要用到水平面月度日平均辐射量、月总辐射量数据．本文采用气象部门的历史数据、如表2所示。当太阳高廑话为a．太阳光线藉在与水甲面成口角的阵列面上时，水牛面上光线的直射辐射量表2苏南地厦水平面H度口平均直射/没射