PVsyst家用独立光伏发电系统的优化设计.

《太阳能光伏发电系统》课程设计课题名称：家庭并网光伏发电系统的优化设计专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：设计时间：沈阳工程学院报告正文目录第1章绪论 (3)1.1 设计背景 (3)1.2 设计意义 (3)第2章朝阳市气象资料及地理情况 (4)第3章家用并网型 (6)太阳能光伏发电系统的优化设计 (6)3.1 设计方案 (6)3.2负载的计算 (8)3.3 太阳能电池板容量及串并联的设计及选型 (9)3.4 太阳能电池板的方位角与倾斜角的设计 (11)3.5 蓄电池容量及串并联的设计及选型 (12)3.6 控制器、逆变器的选型 (13)3.7 电气配置及其设计 (14)3.8 系统配置清单 (16)第4章家用并网型太阳能光伏发电系统的优化结果与讨论 (18)第5章心得体会 (19)第1章绪论1.1 设计背景太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。

太阳能电池组件(Solar cells)是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置，在广大的无电力网地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。

1.2 设计意义太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。

太阳能电池组件(Solar cells)是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置，在广大的无电力网地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。

第2章朝阳市气象资料及地理情况朝阳市位于辽宁西部。

辽宁省省辖市，东连辽宁中部工业城市群，南临渤海之滨，西接京、津、冀经济圈，北依内蒙古腹地，海陆兼备，交通便利，地理位置优越。

朝阳居于北温带大陆性季风气候区，尽管东南部受海洋暖湿气影响，但由于北部蒙古高原的干燥冷空气经常侵入，形成了半干燥半湿润易干燥地区，四季分明，雨热同季，日照充足，日温差较大，降水偏少。

全年平均气温5.4℃～8.7℃；年均日照时数2850～2950小时；年降水量450～580毫米；无霜期120～155天。

新能源学院太阳能光伏发电系统课程设计任务书课程设计题目：家用独立型光伏发电系统的优化设计院系班级指导教师职称学生姓名学号学生姓名学号学生姓名学号学生姓名学号学生姓名学号起止日期：年月日起——至年月日止一.原始资料及依据1.地点：沈阳2.本项目是利用太阳能满足负载的用电需求。

3.要求使用单晶硅光伏电池保证3个连阴天家庭供电正常合理安排太阳能电池板的布置地点智能切换，当太阳能发电不足时由市电补充，过多时输送给电网二.主要内容1. 核算负载2. 调查和收集该地的基本数据3. 太阳能辐射量及最佳倾角的计算4. 合理布置太阳能电池组件5. 利用最佳电流法对光伏系统的配置进行设计计算与优化选择6. 其他电气设备的选择（导线、隔离开关、熔断器、避雷器等）7. 利用PVSYST软件进行模拟三.设计成品及要求1.报告内容条理清晰，内容完整。

需撰写设计原则、依据、方法、结论及设计内容中所有的计算过程。

2.系统接线图、最佳倾角及间隔图、方阵布置图各一张。

3.内容不少于3000字。

四.主要参考资料（文献）1. 何道清等编，《太阳能光伏发电系统原理与应用技术》，化学工业出版社，2012.42. 张兴、曹仁贤等编著，《太阳能光伏并网发电及其逆变控制》，2011.1，机械工业出版社3. 赵书安主编，《太阳能光伏发电及应用技术》，东安大学出版社，2011.54. 崔容强、赵春江、吴达成编著，《并网太阳能光伏发电系统》，化学工业出版社，2007.75. 杨金焕主编《太阳能光伏发电应用技术》第2版，电子工业出版社，2013.46. 周志敏、纪爱华编著，《离网太阳能发电系统设计与施工技术》，电子工业出版社，2012.17．刘树民、宏伟译，《太阳能光伏发电系统的设计与施工》，科学出版社，2006.4 8. 吴财福、张健轩、陈裕恺编著，《太阳能光伏并网发电及照明系统》，科学出版社，2009.119. 王炳楠，几种减少阴影遮挡造成光伏组件失配的方法分析比较，太阳能，2013.17:21-2310.罗运俊、何梓年、王长贵编著，《太阳能利用技术》，化学工业出版社2005.111.PVSYST软件。

01 PVSYST认识1.1PVSYST软件功能一、pvsyst简介PVsyst软件是一套应用广泛的光伏系统仿真模拟软件，由瑞士Geneva大学环境科学院开发。

PVsyst软件主要用来对光伏发电系统进行建模仿真，分析影响发电量的各种因素，并最终计算得出光伏发电系统的发电量，可应用于并网系统、离网系统、水泵和直流系统等，也可可模拟不同类型的光伏系统，如地面电站、屋顶电站、农光互补、跟踪支架、离网系统等，计算系统发电量、发电效率PR和发电损耗，辅助光伏系统的设计与优化。

软件含有丰富的NASA和Meteonorm等丰富气象数据库、组件数据库、逆变器数据库及定量分析工具等，深受国内外工程设计、产品研发、设计院和高校等光伏人士的认可。

二、PVSYST功能1. 三维建模和近场阴影仿真(1)具有三维建模功能，可构建建筑物对光伏系统遮挡阴影影响评估，计算阴影时间及遮挡阴影比例；(2)内置三维建模模块，含有丰富的各类建筑物、遮挡模型，尺寸大小可定义；(3)支持SketechUp和山地设计软件Helios3D的光伏组件阵列和建筑物3D模型，比进行遮挡影响评估。

支持SCV格式的三维地形数据，并可自由编辑高度和尺寸；(4)可设置障碍物或光伏组件是否产生阴影遮挡，快速计算阴影遮挡损失；(5)对于任意面积或形状的光伏厂区，可实现光伏组件方阵的批量填充和编辑，可自定义参数，包括方阵尺寸、倾斜角、前后左右间距和离地高度等。

2. 阵列布局分析(1)支持固定倾斜角阵列、跟踪系统阵列、多方位角阵列的功能不同的阵列运行方式；(2)可用于平台地面或坡地的方阵最佳倾斜角、阵列前后和左右最佳间距的优化设计；(3)可用于辅助光伏电缆经济界面选取分析、直流汇集和交流汇集方式的选取分析。

3. 精细化模拟分析可根据系统设计设计情况对各编号的的组串内部组件进行电气连接，可模拟更加准确的电性能。

4. 数据库管理(1)支持导入Nasa、Metemrorm、Solargis、Retscreen以及现场实测气象数据等，可导入的参数包括水平辐射、方阵斜面辐射、环境温度、组件温度、风速等；(2)拥有丰富的组件数据库，通过组件PANfile模型，可分析在不同温度或辐照度下的I-v 曲线和P-V曲线、开路电压、短路电流、弱光性能和光谱响应等特性；(3)拥有丰富的逆变器数据库，可通过逆变器模型分析逆变器的效率曲线。

小型家庭独立太阳能光伏发电系统毕业设
计
研究目的
本毕业设计旨在研究并设计一套适用于小型家庭的独立太阳能
光伏发电系统，以实现对家庭用电的满足，同时减少对传统火力发
电的依赖，降低能源的消耗，达到环境保护的效果。

系统设计
该系统由太阳能光伏板、电池组、逆变器、控制器和负载组成。

在白天，太阳能光伏板会将阳光转化为电能储存在电池组中，夜晚
通过逆变器将电池组中的直流电转化为交流电以驱动负载。

系统优势
与传统的火力发电相比，独立太阳能光伏发电系统具有以下优势：
1. 环保节能：可减少传统能源的消耗，减少二氧化碳等有害气体的排放。

2. 经济实用：独立系统的价格较传统电网便宜，长期使用后可以降低家庭能源支出。

3. 稳定性高：在阳光充足的情况下，独立太阳能光伏发电系统可以长时间工作而不会间断。

结论
本文研究了一种适用于小型家庭的独立太阳能光伏发电系统，从系统设计、优势等方面进行了分析，并论证了这种系统在节能环保、经济实用和稳定性等方面皆有优势。

推广该系统的使用，可以在家庭生活中起到重要的作用。

独立光伏发电系统设计和优化一、引言独立光伏发电系统的设计和优化是一个重要而具有挑战性的课题。

在这篇文章中，我们将从多个方面探讨独立光伏发电系统的设计和优化。

二、独立光伏发电系统概述独立光伏发电系统是指不依赖于电网的独立电源系统，它利用太阳能通过光伏发电板将太阳能转化为电能，通过电池进行储能，然后再通过逆变器转换为交流电来供电。

该系统通常用于远离电网的地区、应急备用电源、移动通讯基站等场合。

三、独立光伏发电系统设计1. 光伏发电板的选择光伏发电板质量的好坏直接影响了光伏系统的性能和寿命。

因此，在选择光伏发电板时应注意以下几点：一是看材质，优先选择高效率、高品质的硅晶光伏板；二是看转化效率，尽量选择转化效率高的光伏板；三是看温度系数，温度系数低的光伏板更适合炎热的气候环境。

2. 电池的选用电池的选用是独立光伏发电系统设计中至关重要的一环。

在选用电池时应该关注以下几点：一是看品质，选择质量好的电池，以确保其寿命和安全性；二是看容量，要根据实际情况选择适当的容量，不要过小过大；三是看性价比，要综合考虑品质、容量、价格等因素进行选择。

3. 逆变器的选择逆变器是将直流电转换为交流电的设备，也是独立光伏发电系统中的重要组成部分。

在选择逆变器时应注意以下几点：一是看质量，选择质量好的逆变器，以确保其寿命和安全性；二是看容量，要根据实际情况选择适当的容量，不要过小过大；三是看波形，选用波形质量好的逆变器，以保证供电的稳定性和质量。

四、独立光伏发电系统优化1. 系统性能优化系统的性能优化是独立光伏发电系统中的重要环节。

可以通过使用优质的组件、进行系统布局优化、增加电池储能容量等方式来提高系统性能。

2. 储能系统优化储能系统的优化是独立光伏发电系统中的关键部分。

可以通过增加电池数量、提高充电电流、使用更高品质的电池等方式来优化储能系统，提高系统的发电效率和稳定性。

3. 系统运行优化系统的运行优化是指通过对系统的运行进行监测和调节来优化系统的整体性能。

太阳能光伏发电原理与应用课程设计课题名称：大型太阳能发电系统设计专业班级：11级电信班学生学号：学生姓名：学生成绩：指导教师：大型太阳能发电系统设计一、引言：随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。

现有电力能源的来源主要有3种，即火电、水电和核电。

太阳能的能源是来自地球外部天体的能源（主要是太阳能），是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。

我们生活所需的煤炭、石油、天然气等化石燃料都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后，再由埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成。

此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。

利民太阳能发电有两大类型：一类是太阳光发电（亦称太阳能光发电），另一类是太阳热发电（亦称太阳能热发电）。

太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。

它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。

太阳能热发电是先将太阳能转化为热能，再将热能转化成电能，它有两种转化方式。

一种是将太阳热能直接转化成电能，如半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等。

另一种方式是将太阳热能通过热机（如汽轮机）带动发电机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自燃料，而是来自太阳能。

二、结构原理太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。

太阳能电池组件（Solar cells）是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置，在广大的无电力网地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。

目前从民用的角度，在国外技术研究趋于成熟且初具产业化的是"光伏--建筑（照明）一体化"技术，而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电系统。

家庭光伏发电系统的设计与优化随着环保理念的普及和人们对绿色能源需求的不断增加，越来越多的家庭开始考虑安装光伏发电系统以解决家庭用电问题。

然而，对于大多数家庭来说，对光伏发电系统并不是十分了解，不知道如何设计和优化这个系统。

通过本文，将介绍家庭光伏发电系统的设计和优化，帮助家庭主人更好地了解和利用这种新型能源。

一、家庭光伏发电系统的基本构成光伏发电系统由光伏组件、逆变器、电池、充电控制器、合闸保险等组件构成。

其中，光伏组件一般是安装在屋顶上，将太阳能转化成为直流电能；逆变器则将直流电转化为交流电，供家庭用电；电池和充电控制器则主要用于储存电能，当太阳能不能满足家庭用电时，可以通过电池进行补充。

合闸保险主要起到保护作用。

除了基本构成外，家庭光伏发电系统还需要考虑以下几个方面：1.光伏组件：光伏组件的品质直接影响系统的发电效率和寿命。

因此，在选择光伏组件时，需要选择品牌好、质量可靠、性价比高的产品。

2.逆变器：逆变器的品质也很重要，需要选择输入电压宽、效率高、稳定可靠的逆变器。

3.电池：电池的品质将直接影响系统的储能效率和寿命。

因此，在选择电池时，需要选择品质好、寿命长、性价比高的产品。

4.充电控制器：充电控制器则需要选择性能稳定、过充过放保护功能好的产品。

二、家庭光伏发电系统的设计及优化1.屋顶摆放：选择好适合光伏组件的摆放位置，可以大大提高能源的收集效率。

通常来说，需要选择朝向南方的屋顶部位安装光伏组件，以最大程度地获得太阳能。

2.电池储存：电池储存是家庭光伏系统中比较重要的一环，如果电池储存所用电量不够大的话，系统则会很快进入到不能正常供电的状态。

因此，需要在系统设计时充分考虑电池储存的容量，并定期进行储存的检查和维护。

3.逆变器功率：逆变器的功率需要根据家庭负荷来设置。

如果功率过小，将会出现用电不畅、甚至无法正常使用的情况；如果功率过高，则会造成浪费。

4.线路选择：线路的选择需要根据系统的大小来合理选择，以保证系统正常运行。

家庭用太阳能光伏发电系统优化设计太阳能光伏发电系统作为一种环保、高效、安全的能源利用方式，被越来越多的家庭所使用。

然而，在家庭使用过程中存在一些问题，如系统效率不高、不稳定等，影响了太阳能发电的利用效果。

本文将从优化设计出发，提出一些优化措施，以提高太阳能光伏发电系统在家庭的应用效率。

一、电池板的选配电池板是太阳能光伏发电系统的核心部件，其质量和性能的好坏直接影响系统的发电效率和寿命。

因此，在选购电池板时，需要注意以下几个方面：1. 电池板的光电转换效率电池板的光电转换效率越高，其发电性能就越好。

因此，在选购电池板时，应选择光电转换效率较高的产品。

目前国内市场上，单晶硅电池板的光电转换效率最高，可达20%以上。

2. 电池板的质量和功率电池板的质量和功率也非常重要。

质量好的电池板，寿命长，性能稳定。

功率较大的电池板，发电能力强，适用于大容量的负载。

3. 电池板的框架和防护膜电池板的框架和防护膜也需要注意选择。

框架应具有抗风、抗暴等性能，防护膜应具有防护紫外线、耐磨损等性能，以增强电池板的使用寿命。

二、逆变器的选配逆变器是太阳能光伏发电系统中的重要组成部分，其作用是将直流电转换成为交流电，以供给家庭使用。

因此，在选择逆变器时，需要注意以下几个方面：1. 逆变器的品质和稳定性逆变器的品质和稳定性是重要的选择标准。

品质好的逆变器，电能转换率高；稳定性好的逆变器，具备长期的使用寿命。

因此，在选购逆变器时，需要注意品质和稳定性。

2. 逆变器的功率和效率逆变器的功率和效率也非常重要。

功率较大的逆变器，可以支持大容量的负载；效率较高的逆变器，可以降低系统的能耗，提高发电效率。

3. 逆变器的保护功能逆变器的保护功能也需要注意。

一般情况下，逆变器应具有过载保护、过压保护等功能，以保护系统的稳定性。

三、电池的选配电池是太阳能光伏发电系统中存储能量的主要部件，其质量和性能也会影响整个系统的效率。

因此，在选购电池时，需要注意以下几个方面：1. 电池的循环寿命和容量电池的循环寿命和容量是重要指标。

家庭光伏发电系统的设计和优化随着社会的发展，人们对能源的需求越来越大，同时对环境的保护也越来越重视。

在这样的环境下，家庭光伏发电系统成为了越来越受欢迎的选择。

本文将会介绍家庭光伏发电系统的设计和优化。

第一部分：家庭光伏发电系统的工作原理家庭光伏发电系统由太阳能电池板、逆变器、电池和监测系统组成。

太阳能电池板将太阳辐射能转化为直流电能，逆变器将直流电能转化为交流电能，供家庭使用。

通过电池的储存，当太阳能电池板无法工作时，可提供家庭所需的电力。

第二部分：家庭光伏发电系统的设计为了建立一个高效稳定的家庭光伏发电系统，设计是至关重要的。

以下是设计家庭光伏发电系统需要考虑的几个因素：1. 家庭用电量电力需求量是设计家庭光伏发电系统的重要因素。

在选择光伏发电系统时，应考虑家庭用电量的大小和峰谷功率需求。

2. 光照条件家庭光伏发电系统需要接受正常的光照才能有效提供电力。

因此，选择安装位置和方向是至关重要的。

在选择安装位置时，需要考虑环境条件、气候变化和影响发电效能的阴影。

3. 太阳能电池板的质量太阳能电池板的质量对家庭光伏发电系统的性能有着深远的影响。

因此，在选择太阳能电池板时需要考虑型号、功率及耐用性等因素。

4. 逆变器的选择逆变器是将直流电转换成家庭所需要的交流电的关键地位。

逆变器的效率和稳定性对整个系统的性能影响很大，所以在选择逆变器时，需要考虑到质量、功率及可靠性。

5. 电池的选择电池储存太阳能电池板无法工作时所产生的电力。

因此，电池的质量和储存能力都是必须考虑的因素。

在选择电池时，需要考虑到寿命和储存功率等因素。

第三部分：家庭光伏发电系统的优化为了提高家庭光伏发电系统的效能和稳定性，需要不断优化。

以下是几个优化家庭光伏发电系统的方法：1.选择高质量的太阳能电池板选用具有高转化效率的太阳能电池板更有助于提高发电效率。

同时，太阳能电池板应该耐用，经久耐用，以确保系统的长期可用性。

2.改善电池的充电状态对电池的充电状态进行优化可以提高家庭光伏发电系统的效率。

基于PVsyst的屋顶独立光伏发电系统设计以南昌地区为例，依据当地地理气候条件和家庭用电情况设计了独立光伏发电系统，基于PVsyst软件辅助设计，光伏方阵最佳倾角选为27°，功率为1914Wp，蓄电池的容量为986Ah。

依据PVsyst软件的模拟结果，蓄电池的平均充电状态为68.3%，系统负荷损失率为5.0%，可靠性较高。

为了提高设计的可靠性、效率、精度、成本和环境影响，建议采用混合可再生能源发电系统。

标签：光伏发电；PVsyst；屋顶；系统设计太阳能是绿色可再生能源，光伏发电技术将太阳能直接转换为电能，既满足了家庭日常用电需求，又不消耗常规化能源，有利于缓解能源危机和保护自然生态环境。

独立光伏发电系统的主要特点是白天有太阳光照时通过光伏方阵发电，所发电能经由控制器向蓄电池组充电，晚上和阴雨天用电时从蓄电池组取能。

独立光伏发电系统由光伏方阵、控制器、逆变器、蓄电池组等组成。

1 设计参数设定南昌地区年均每日辐射能为3.62kWh/m2·d，年均气温17.3℃。

家庭负载包括：6个20W电灯，每日工作5小时；1台120W电视机，每日工作4小时；1台200W的电冰箱，日耗电量0.8kW·h；1台300W的洗衣机，每日工作0.5小时；2台制冷功率为1600W的空调，日耗电量每台1.5kWh。

通过上述分析，家庭日均用电量约为5.03kWh。

2 系统设计基于PVsyst软件[1]的辅助设计，光伏方阵朝向正南，倾角选为46°，如图1所示。

光伏方阵的功率为1914Wp，当地的连续阴雨天数取为4天，蓄电池的容量为986Ah。

图1 光伏方阵方位角和倾斜角仿真结果3 仿真结果PVsyst软件[1]的仿真结果如表1。

每天能量需求为5.03kWh/d，而系统平均每天可利用的电能为5.8kWh/d，一年中除了1、2、3、4月份缺电外，其他各月份都有电能盈余。

蓄电池的电池荷电状态SOC[2]（State of Charge）为64.7%，但随着放电电流水平和温度而变化。

基于 PVsyst的屋顶独立光伏发电系统设计摘要：在我国家庭用电中，很大多数人都一直使用的是的国家电网输送的电力能源。

在电力能源输送时，因为产生的损耗较大，所以较为偏远的地区用电负荷一直跟不上，直到近几年这个问题才得到解决。

独立光伏系统，改善了居民用电环境，丰富了我国电力能源供应。

在我国只要是条件政策许可的情况下，居民就可以在房屋上建造小型光伏发电系统，生产的电能不仅可以满足自己使用，同时建设时的费用国家也会补贴，相当于国家对于光伏产业以及个人的扶持，目前产业产值持续扩大，这对于节能减排，环境保护起到了很大的贡献[1]。

关键词：PVsyst；光伏发电系统；系统设计1.光伏系统的应用光伏系统有国家补贴和地方补贴。

发改价格规〔2017〕2196号决定2018年1月1日以后投运的、采用“自发自用、余量上网”模式的分布式光伏发电项目，国家补贴执行0.37元/度，自并网发电之日起原则上为20年，不受后续补贴调整的影响。

地方补贴一般为省补贴和市补贴，这个跟地方政策有关。

光伏系统在充分利用山坡、河道、以及可以利用的公共面积，在不改变原有土地和设施性质的前提下，建设分布式自发自用光伏发电系统。

我国近年来光伏系统取得了突飞猛进的增长。

在实际应用的过程中，根据当地脱硫煤电价水平，煤电企业卖给电网公司的价格，全国各地略有不同，比如湖南地区是0.447元/度，但相差不会太大。

在没有这个系统之前，消费者每个月会交一些电费，那么有了这个系统，消费者发的电比用的电还多的话，那理论上核算下来消费者就省下了之前应当付出的电费。

到了回收期限，按照当地的光照强度，放在不同地区，对应得到的补贴和其他收益一定是不同的。

例如：同一个10kw系统，在内蒙宁夏新疆之类的，可能每年发电量达到17000度，但在河北山东江浙地区可能只有13000度，在湖南四川重庆等可能只有1100度了。

也就是计算收益的基数是不同的，根据当地的市场价很容易算出自己的回收周期是多久。

基于PVsyst的户用独立光伏发电系统优化设计肖友鹏【摘要】基于PVsyst软件优化设计户用独立光伏发电系统,模拟系统运行性能.系统能量利用率为69.2％,用户需求满足率为94.3％,设计的独立光伏发电系统整体性能表现良好.为了提高系统设计的可靠性、效率、精度,工程技术人员应该利用PVsyst软件和其他模拟软件作为光伏系统设计和优化的辅助工具.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2016(040)007【总页数】4页(P1454-1457)【关键词】光伏发电;PVsyst;优化设计【作者】肖友鹏【作者单位】江西科技学院机械工程学院,江西南昌330098【正文语种】中文【中图分类】TM914可再生能源是解决环境污染、臭氧层破坏、温室气体排放、能源需求紧张等问题的必由之路[1]，可再生能源包括了太阳能、风能、生物质能等。

利用可再生能源发电特别是太阳能光伏发电，能够为人们提供能源的同时给生活带来便利。

世界范围内电力供应的不足和低成本电力需求正驱动着太阳能光伏发电的发展。

利用太阳能光伏发电较为便利，可以为边远农村地区的医疗、教育、通信、照明、水利和农业提供电力，近年来还发展了光伏制冷技术，出现了许多成功应用案例。

太阳能光伏发电系统的设计和安装人员使用较为简单的工具对系统的规模进行设计，而科研人员和工程师使用更加精密的模拟仿真工具进行优化。

仿真优化软件应该具备预先可行性分析、系统设计、优化等功能，进一步地为系统配置所输入和输出的信息能够调整项目进程[2]。

PVsyst是日内瓦大学开发的一个软件包，已经成为模拟光伏发电系统性能的美国工业标准。

PVsyst软件可以对独立、并网和水泵光伏系统进行设计、优化和仿真，可以精确分析和评价不同方案及其结果，用以获得最优的技术和经济方案，并且比较特定光伏项目不同技术方案的性能表现。

本文涉及3 kW户用独立光伏发电系统的设计，优化太阳能光伏方阵和蓄电池的容量，为家庭提供每日所需的电力，并且用PVsyst工具模拟系统的设计和运行性能，提出技术性分析方法。

目录目录 (1)摘要 (2)引言 (3)1设计课题 (4)2系统设计与计算 (5)2.1负载计算 (5)2.2.倾斜角计算 (6)2.3蓄电池计算 (7)2.4光伏组件计算 (9)2.5控制器选型 (10)3仿真结果分析 (11)3.1全年损耗分析 (11)3.2全年产能分析 (12)3.3系统能量利用率及用户需求满足率 (13)3.4方阵日均输入/输出能量 (14)4结语 (15)5参考文献 (16)随着世界性的能源短缺问题的日益严重，开发和利用新能源是一种必然的趋势，而太阳能就是其中最好的能源之一，本文通过对太阳能组件工作的原理的学习和认识，针对小型用户用电需求，根据沈阳的经度、纬度、气象、环境状况及用户负荷状况，运用太阳能光伏发电知识设计了一种家用独立光伏发电系统，运用PVsyst软件对系统的电池板倾角、光伏方阵、蓄电池、控制器、逆变器等组件进行了优化设计和选择。

最后用PVsyst软件对设计的系统进行模拟仿真。

关键词：PVsyst仿真、组件优化设计、独立系统随着世界人口的持续增长和经济的不断发展，有限的化石能源的消耗量逐渐增大，由此导致世界能源危机日益加剧。

光伏发电技术可直接将太阳光转换成电能,没有任何污染,有助于解决全球变暖的问题和我国的能源安全问题。

户用光伏发电系统又叫离网型光伏发电系统，主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。

具有功率小、安装方便、维护简单等特点。

近年来,我国在太阳能光伏发电领域出现了日新月异的变化,光伏企业犹如雨后春笋般地呈现.通过”送电到乡”等工程,光伏系统已经解决了许多边远地区人口的供电问题。

随着传统化石能源的枯竭,太阳能光伏发电这一清洁、可再生的新型发电方式成为能源结构中重要的替代能源太阳能光伏建筑一体化（BuildingIntegrated Photovoltaic,BIPV）是应用太阳能发电的一种新形式，简单的讲就是将太阳能发电系统和建筑的围护结构外表面如建筑幕墙、屋顶等有机的结合成一个整体结构，不但具有围护结构的功能，同时又产生电能供本建筑及周围用电负载使用。

家用独立光伏发电系统的优化设计(武汉工程大学理学院 , 武汉 ,430200摘要 :针对目前世界能源逐步短缺,为使太阳能这一新能源更好的服务于千家万户用电需求,以武汉地区为例, 根据当地的气象、环境状况及具体负载情况,进行家用独立光伏发电系统设计,对系统的光伏倾角、光伏电池板、蓄电池、控制器及逆变器等进行了优化的设计与选择, 在满足用户供电需求下, 尽量减少初始投资, 同时简单介绍了下设计过程中应注意的事项 [1]。

用专业的光伏软件 PVSYST 对设计方案进行仿真, 对用户能量利用率、蓄电池工作进行了分析,可知该光伏系统用户需求满足率为 94.1%,能量利用率为 71.7%,系统几乎能满足用户的需要。

关键词:家用光伏发电系统; PVSYST 仿真;光伏电池板;能量利用率中图分类号:文献标识码:0引言在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源资源短缺并造成环境污染的形式下,太阳能光伏发电技术普遍得到各国政府的重视和支持。

我国也在最近几年加快了可再生能源的发展,光伏发电以它最具可持续发展这一特有的优势在中国能源结构中占据着十分重要的地位。

我国 2009年开始启动政策扶持太阳能发电, 2020年装机容量预计达到 20GW ,目标超过日本。

光伏发电已由补充能源向替代能源过度 [2]。

作为光能转换为电能的关键部件一太阳能电池,其实转换效率受到限制。

单晶硅电池的实验室效率目前为 24.7%,多晶硅电池的实验室效率达到 20.3%,但在国内实际商用电池方面,单晶硅电池转换效率大部分在 16%左右,多晶硅电池转换效率在 13%-15%之间。

2010年 5月左右,晶澳太阳能公司实现了单晶硅电池转换效率达到 18.7%,这个转换效率居世界领先水平。

由于同一地点每日天气状况,气候条件等限制,接收到的总辐射量不尽相同, 本文利用可以查阅的近年来气象数据如海拔、经纬度、阴雨天数、最长连续阴雨间隔、风速、地面每平方米的总辐射、散射辐射等信息,利用 PVSYST 软件建立家用独立光伏发电系统模型。

家用独立光伏发电系统的优化设计XX（武汉工程大学，湖北武汉 430200）摘要：针对目前我国城市建设过程中的实际情况，为使太阳能这一新能源更好的服务于城市电气化建设，以武汉城市地区为例，根据当地的气象、环境状况及具体负荷情况，进行家用独立光伏发电系统设计，对系统的光伏倾角、光伏电池板、蓄电池、控制器和逆变器进行了优化的设计与选择，在满足用户供电需求下，尽量减少初始投资，同时归纳了设计过程中应注意的事项。

用专业的光伏系统设计软件PVSYST 对设计方案进行仿真，对其用户满足率、能量利用率、蓄电池工作状态、经济效益及环境效益进行了详细的分析, 该系统年发电量1175KWh，用户满足率100%，能量利用率78.7%，平均每度电约3.3元，总运行期间共节约11.75吨煤，减少了24吨CO2排放。

关键词：家用光伏发电系统；PVSYST仿真；用户；优化设计0 引言光伏发电技术可直接将太阳光转换成电能,没有任何污染,有助于解决全球变暖的问题和我国的能源安全问题[1]。

户用光伏发电系统又叫离网型光伏发电系统，主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。

具有功率小、安装方便、维护简单等特点。

近年来,我国在太阳能光伏发电领域出现了日新月异的变化,光伏企业犹如雨后春笋般地呈现.通过"送电到乡"等工程,光伏系统已经解决了许多边远地区人口的供电问题。

随着传统化石能源的枯竭,太阳能光伏发电这一清洁、可再生的新型发电方式成为能源结构中重要的替代能源[2]。

1 系统参数设定1.1环境参数设计用户面向沈阳周边农村地区，武汉市的基本气候资料如表1所示。

设定此地区最长阴雨天为10d。

表1武汉（1971-2000）气候情况Table 1 Wuhan’s climate（1971-2000）参数平均温度（℃）最高温度（℃）极高温度（℃）最低温度（℃）极低温度（℃）降水天数（天）降水量（毫米）平均风速（米/秒）平均/月16.6 21.1 30.5 13.0 1.6 10.4 105.7 1.831.2负载参数抽取普通城市居民作为设计对象，将基本情况输入PVsyst。