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民用光伏发电系统是分布式发电系统的重要组成部分，随着国内分布式政策的不断完善与落实，光伏发电已经走入了普通百姓的生活，由于全国各地居民的屋顶条件情况不尽相同，因此各个项目都需要因地制宜，进行定制化的设计和施工，笔者曾有幸参与到实际工程案例，对小型民用系统的建设有了进一步的了解。
本文以瓦面屋顶和混凝土屋顶为例，主要介绍其设计和施工部分，供民用系统从业者或对家庭分布式发电感兴趣的人士参考。
1.民用分布式发电系统的设计民用分布式项目的设计需要在前期工作中完成屋顶勘测和相关信息的收集，并给业主提供初步的设计方案或屋顶发电效果图，效果图的作用一方面可以从侧门说明专业设计能力，另一方面可以非常直观地为业主展示组件的布置形式和实时阴影情况。
项目施工前的重要工作是深化设计，如方阵具体布置方案、支架安装方案、组件和逆变器选型、接线和电缆敷设方案、逆变器和交流配电箱的安装位置、防雷接地等，其中方阵布置和支架的安装方案属于重点内容，对于民用系统，支架的安装设计灵活性很大。
屋顶一般为瓦面和混凝土两种形式，支架和屋面的固定有打孔和负重压块等方法，对于打孔因为破坏了原有屋面的结构，就要涉及到屋面的防水工程。
如图4所示为混凝土屋顶膨胀螺栓与屋面的固定方法和屋面防水措施，孔的直径需要和膨胀螺栓的直径匹配，太小和太大都不合适，孔的深度需要根据屋面的结构来定，膨胀螺栓的深度不允许超出现浇层，一般最大深度为现浇层的一半左右，并以此作为选择膨胀螺栓长度的依据。
图4所示的屋面防水使用了三重防水措施，即孔内采用组件封装所使用的黑色硅胶或者995结构胶灌注，屋面和角铝之间使用防水胶垫，同时螺栓安装位用防水胶密封。
对于瓦面屋顶，若瓦下是水泥混凝土层，采用膨胀螺栓固定挂钩，也可以采用该防水方法。
图4 混凝土屋面上膨胀螺栓与屋面的固定方法和屋面防水措施支架的设计需要了解常用的导轨型号和配件,混凝土屋面所采用的比较常见的支架架构(方阵由2*4片组件组成),由横梁、竖梁、方管、角铝、L支脚、T型螺栓和内六角螺栓、内扣连接件、压块等配件组成，深化设计需要确定各个配件型号、尺寸和数量。
分布式光伏电站设计与施工分布式光伏电站是指将光伏发电系统分散到各个用户用电点附近的电站，通过网格连接与用户侧电网相互交流，实现本地发电和用电的一种分布式能源供应模式。
相比于传统的集中式光伏电站，分布式光伏电站具有以下优势：1.增加电网的稳定性：分布式光伏电站将电力生产分散到不同的地点，减少了集中式光伏电站所面临的输变电线损等问题，增加了电网的稳定性；2.降低配电损耗：由于分布式光伏电站更靠近用电点，电能传输的距离更短，能够减少输电过程中的线路损耗，降低配电损耗；3.节约用地资源：分布式光伏电站建设分散在各个用户附近，不需要大面积用地，节约了用地资源；4.减少对传统能源的依赖：分布式光伏电站利用太阳能进行发电，不需要燃料，减少了对传统能源的依赖，对环境友好。
分布式光伏电站的设计与施工需要考虑以下几个方面：1.光伏电站的选址：选址是影响电站发电效率和经济性的重要因素，应选择太阳辐射充足、土地资源丰富且不易受阴影遮挡的地区。
2.光伏电站的组件选型：组件的质量和性能对光伏电站的发电效果有很大影响，应选择质量可靠、高转化效率的组件。
3.光伏电站的结构设计：光伏电站的结构设计要考虑到承载能力、风压、荷载等因素，确保电站的稳定性和安全性。
4.光伏电站的电网连接：光伏电站需要与用户侧的电网进行连接，应根据实际情况选择合适的电网连接方式，确保光伏发电系统与电网的安全运行。
5.光伏电站的运维管理：光伏电站投运后需要进行定期的巡检和维护，保持发电系统的正常运行。
同时，还需要对电站的发电情况进行监测和数据采集，及时进行故障处理和优化调整。
总之，分布式光伏电站的设计与施工需要综合考虑多个因素，包括选址、组件选型、结构设计、电网连接和运维管理等，以确保电站的高效稳定运行。
随着分布式光伏电站的不断推广和应用，相信它能够为清洁能源的发展做出重要贡献。
最详细的分布式家用光伏电站施工手册！第一章太阳能发电系统的概述■1.1光伏系统的组成部分光伏系统由以下重要元素组成：光伏组件：是由光伏电池片制造成薄膜板放置在封装层之间逆变器：将光伏组件产生的直流电源逆变成可并网的交流电源，蓄电池：以化学方式存储直流电（DC）的装置光伏支架：为光伏组件提供支撑定位作用以下是光伏系统的示例图以下是光伏系统的示例图■1.2光伏系统的类型光伏系统大体可分为两种类型：并网系统：这类系统的优点在于不用电池蓄能，直接与国家电网相连，不用担心停电的情况离网系统：离网系统需要蓄电池来蓄能，这样的成本相对会高些以下是并网系统和离网系统的示例对比照第二章光伏系统接线■2.1 光伏系统的串并联连接方式光伏组件根据要求可以并联也可以串联，也可以串并联混合连接。
例如用4个12V的PV组件设计一个24V的离网系统16个34V的PV组件设计一个由两个串联部分组成的并网系统■2.2 针对逆变器型号连接组件各种型号的逆变器可配对的组件数量是一定的，可以根据逆变器的支路数量来分配各组组件的连接数量，如图所示■2.3逆变器连接方式在逆变器的直流输入端与交流输出端需分别加装直流断路器和交流断路器。
如若有多组逆变器需同时连接则每组逆变器的直流端需分别与模组相连，交流端可以并联接人电网，电缆线径要相应加粗■2.4交流端并网连接一般家庭并网部分是由供电公司接人并网，安装单位只需将交流端预留在电表箱，并安装断路开关。
若是业主不用并网或还未批准并网。
则安装单位需要将交流端接在电源进户开关下端。
用户若是三相电接入则需三相逆变器。
第三章支架部分■3.1 水泥平面屋顶水泥平面屋顶的支架可分为两部分，一是支架的底座部分，二是支架部分。
支架的底座是由标号为C30的混泥土浇筑而成.水泥墩标号及排布表水泥墩排布图不同的厂家生产的支架各有不同，依据场地的特有条件适用的支架也各有不同，下面就几种常见的支架安装方式做介绍。
首先了解常见的支架材料了解各部件的形状用途也便于快速安装支架水泥平面或地面电站常用支架样式当围墙过高或者地面有障碍物（避雷带，线管，桥架）的时候可用这种带抬高脚的支架, 屋面开阔也可以双排铺设■3.2彩钢瓦屋面彩钢瓦屋面的安装相对要简单些，依据采光瓦不同的菱角配备不同的扣件如图：固定扣件是要横竖要保持平衡，密度保持在每平方米4个。
分布式光伏发电系统设计方案随着能源环保意识的提高和光伏技术的不断发展，分布式光伏发电系统成为当今的热点话题。
本文将介绍一种分布式光伏发电系统的设计方案。
一、项目概述分布式光伏发电系统是指将光伏电池板分布在城市中的各个建筑物上，通过光伏组件将太阳能转换为电能，供给周围的建筑物使用，并将多余的电能通过电网逆向供给电网。
该系统能够有效利用建筑物的空间，减少能源浪费，降低能源消耗。
二、系统设计1.光伏组件选择选择高效率的光伏组件是一个关键步骤。
可以选择单晶硅、多晶硅、PERC等高效的光伏组件，并根据实际情况确定组件的类型和功率。
2.安装设计根据建筑物的结构和朝向进行安装设计。
首先，在建筑物的南面和屋顶上安装光伏组件，以最大限度地利用太阳能。
同时，还可以考虑在遮挡影响较小的其他方位上进行安装，以增加发电量。
3.逆变器选择逆变器是将光伏组件产生的直流电转换为交流电的关键设备。
根据系统的容量和实际需求选择逆变器的类型和功率。
同时需要考虑逆变器的质量和可维护性。
4.电网连接将发电系统与电网连接是实现分布式光伏发电的重要一环。
需要选择合适的电网连接设备，并确保系统与电网的安全连接，防止逆变器损坏或电网过载。
5.电能管理系统为了实现对光伏发电系统的监控和管理，需要设计电能管理系统。
该系统可以实时监测光伏发电系统的发电情况、功率输出以及电网连接状况等。
并通过网络传输数据，实现对系统的远程监控和控制。
三、经济效益分析1.发电收益2.节约能源成本通过光伏发电系统自发电，可以减少购买电能的成本，节约能源支出。
3.政府补贴政策根据国家和地方的政策，分布式光伏发电系统可能享受相关的补贴政策，进一步提高项目的经济效益。
四、环境效益分析1.减少二氧化碳排放通过分布式光伏发电系统的建设，可以减少使用传统能源带来的温室气体排放，减少对环境的影响。
2.节约资源3.增加清洁能源比例五、总结通过以上的设计方案，可以实现分布式光伏发电系统的建设，促进可再生能源的利用，减少对传统能源的依赖，同时也提高了电力供给的可靠性和可持续性。
光伏电站施工手册目录第一章太阳能光伏发电系统的概述1.1光伏系统的组成部分1.2光伏系统的类型第二章光伏系统接线2.1光伏组件串并联连接方式2.2 针对逆变器连接组件2.3逆变器连接方式2.4 交流端并网连接第三章支架部分3.1 水泥平面屋顶3.2 彩钢瓦屋面3.3 瓦片斜面屋顶3.4 开阔的地面第四章组件安装4.1 组件按照逆变器分组连接4.2 组件安装注意事项4.3 系统可靠接地4.4 电缆排布第五章系统调试5.1检查系统是否按照规定连接5.2用万用表测量确认正负极并接线调试第六章工程交付6.1 向业主方详细讲解系统使用方法6.1 填写业主回执单6.3工程结束第一章太阳能发电系统的概述1.1光伏系统的组成部分光伏系统由以下重要元素组成：光伏组件：是由光伏电池片制造成薄膜板放置在封装层之间逆变器：将光伏组件产生的直流电源逆变成可并网的交流电源，蓄电池：以化学方式存储直流电（DC）的装置光伏支架：为光伏组件提供支撑定位作用以下是光伏系统的示例图1.2光伏系统的类型光伏系统大体可分为两种类型：并网系统：这类系统的优点在于不用电池蓄能，直接与国家电网相连，不用担心停电的情况离网系统：离网系统需要蓄电池来蓄能，这样的成本相对会高些以下是并网系统和离网系统的示例对比照第二章光伏系统接线3.2 光伏系统的串并联连接方式光伏组件根据要求可以并联也可以串联，也可以串并联混合连接。
例如用4个12V的PV组件设计一个24V的离网系统16个34V的PV组件设计一个由两个串联部分组成的并网系统2.2 针对逆变器型号连接组件各种型号的逆变器可配对的组件数量是一定的，可以根据逆变器的支路数量来分配各组组件的连接数量，如图所示2.3 逆变器连接方式在逆变器的直流输入端与交流输出端需分别加装直流断路器和交流断路器。
如若有多组逆变器需同时连接则每组逆变器的直流端需分别与模组相连，交流端可以并联接人电网，电缆线径要相应加粗2.4 交流端并网连接一般家庭并网部分是由供电公司接人并网，安装单位只需将交流端预留在电表箱，并安装断路开关。
屋顶分布式光伏电站设计及施工方案设计一、设计方案1.选址分析：在选择屋顶作为光伏电站的位置时，需要考虑以下几个方面：-组件安装的方向：确保组件能够面向太阳以获取最大的太阳辐射。
-屋顶结构的稳定性：确定屋顶能够承受光伏组件的重量，并避免对屋顶结构造成损害。
-遮挡物：确保屋顶上没有大型的遮挡物，如树木或其他建筑物。
2.光伏组件布局：在屋顶上安装光伏组件时，需要考虑以下几个因素：-组件的倾角和朝向：根据所在地的纬度确定组件的倾角，并使其朝向太阳，以获得最佳的光照条件。
-组件之间的间距：确保组件之间有足够的间隔，以避免相互之间的阴影，并提高整个电站的发电效率。
3.逆变器和电池储能系统的选择：逆变器是将直流电转换为交流电的关键设备，而电池储能系统能够存储白天产生的多余能量以供夜间使用。
在选择逆变器和电池储能系统时，需要考虑以下几个因素：-太阳能电池板的输出功率：适配逆变器和电池储能系统的额定功率。
-系统的可靠性和效率：选择可靠性高、效率较高的设备，以提高整个电站的性能。
4.控制和监测系统：为了实现对光伏电站的远程监控和控制，需要安装一套专门的控制和监测系统。
该系统可以监测电站的发电情况、能量产量和设备运行状态，并远程调整电站的工作模式，以提高整体的发电效率。
二、施工方案1.屋顶结构评估：在施工前需要对屋顶的结构进行评估，确保其能够承受光伏组件的重量。
如果屋顶不够稳定，可能需要进行加固或修复工作。
2.组件安装：将太阳能电池板安装在屋顶上，并确保每个组件的倾角和朝向符合设计要求。
安装过程中需要注意安全，使用合适的工具和设备，避免对组件造成损坏。
3.电气连接：将组件连接到逆变器和电池储能系统。
这包括安装电缆和连接器，并确保其安全可靠，避免电气故障和短路。
4.控制和监测系统安装：安装控制和监测系统，确保其正常工作。
这包括安装传感器、数据采集设备和远程控制设备，并配置相应的软件和网络连接。
5.系统调试和测试：在完成安装后，对整个光伏电站进行调试和测试。
家庭光伏发电安装施工方案1. 引言随着能源资源的日益枯竭和环境问题的日益严重，清洁能源的利用已成为全球的共识。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源，被广泛应用于家庭光伏发电系统中。
本文将介绍家庭光伏发电系统的施工方案，包括选址、组件安装、接线和调试等内容。
2. 选址在选址过程中，需要考虑以下几个因素： - 太阳能辐射资源：选址地点要有充足的阳光照射，以确保光伏发电系统的发电效果； - 地形和阴影：选址地点要尽量避免高大建筑物或树木的遮挡，以免影响光伏组件的发电效率； - 支撑结构和安全：选址地点的房屋或支撑架结构要能够承受光伏组件的重量，并确保系统的安全稳定。
3. 组件安装组件安装是光伏发电系统施工的核心环节。
以下是组件安装的步骤： 1. 清洁安装区域：清除安装区域的杂草、灰尘等杂物，保持安装区域干净。
2. 安装支架：根据设计要求，安装支架并固定好。
支架应使用耐腐蚀材料制作，并具有良好的承重能力。
3. 安装光伏组件：根据支架的特点和安装要求，将光伏组件安装在支架上。
在安装过程中，需要注意组件之间的间距和角度。
4. 固定组件：使用适当的工具和紧固件将光伏组件固定在支架上，确保组件的稳固。
4. 接线接线是家庭光伏发电系统中的重要一环，接线不良会影响发电效率和安全性。
以下是接线的步骤： 1. 并联组件：根据设计方案和光伏组件的总功率，确定适当数量的组件进行并联连接。
2. 串联组件：将并联连接好的组件依次进行串联连接，形成光伏阵列。
3. 安装逆变器：将光伏阵列的输出端与逆变器的输入端进行连接，确保接线牢固可靠。
4. 连接电网：将逆变器的输出端与家庭电网进行连接，可以选择自用电或上网并出售多余电能。
5. 调试调试是光伏发电系统安装完毕后的重要步骤，通过调试可以确保系统正常运行。
以下是调试的过程： 1. 检查连接：仔细检查光伏组件、逆变器和电网之间的所有连接，确保接线正确无误。
2. 启动逆变器：按照逆变器的使用说明书，合理设置参数，并启动逆变器。
分布式光伏电站施工规范要求（自发自用）为确保我司分布式电站安全性、耐久性和发电收益，做到规范化、标准化施工，本着可操作性、实用性、耐久性和针对性原则，特制定本施工规范要求。
一．光伏支架安装：包括水泥墩制作，模具、预埋件、夹具安装，前后立柱安装、导轨安装，压块安装，支架导轨切割、截断和加工及材质要求等。
1.水泥墩制作：按设计图纸要求预制水泥墩基础或直接浇筑基础，原则采用方形独立底座基础，混凝土C20，支架与水泥底座基础螺丝连接，紧固点不少于两个，螺丝采用热镀锌螺丝或不锈钢螺丝，水泥墩完成浇筑后应不少于5天方可进行下道工序施工。
2.支架、夹具、立柱、导轨材质选用热镀锌C型钢或铝合金型材，配套螺丝选用热镀锌或不锈钢螺丝，具体材质、规格尺寸按设计材料表要求执行。
3.支架、夹具、立柱、导轨、横梁、地脚等，安装施工前要严格对照设计图纸进行实际测量、放线、定位和排布，实际与图纸不符或有疑问、错误的，要及时反馈责任设计师并经其签字确认后方可变更方案，施工方无权随意变更。
4.支架施工、安装及制作，要求制作规范、尺寸精准、紧固到位、受力均匀、平整美观。
二．组件安装：包括组件安装、组件接地线安装、组件间MC4连接及紧固1.组件安装严格按图纸设计排布要求实施，组串要求规整、平直，组串中相邻组件高度差小于1MM，同一组串最大高度差小于10MM，严禁反向安装，中压块、边压块紧固到位，受力均匀。
2.组件可靠接地，具体做法是：组件与组件间接地选用4平双色接地铜芯线串接（接地线制作铜线鼻子），用不锈钢双刺螺母把接线鼻子禁锢于电池板的接地孔上，组串接地选用6平双色铜芯线与支架紧固，支架接地与防雷接地扁铁螺丝紧固，紧固件选用热镀锌螺丝或不锈钢螺丝。
3.组件连接插头MC4选用优质件，插头要妥善固定于支架横梁上，接插件悬空，不得外露，以防雨水进水。
）。
三．光伏直流电缆安装：包括组件到组件及组件到逆变器之间的电缆连接，1*4光伏电缆敷设，光伏电缆PVC套管施工，桥架安装及防火堵墙。
户用分布式光伏发电设计方案分布式光伏发电是一种将太阳能光伏发电系统分布在不同的建筑物或场地上，实现就近发电、就近使用的发电模式。
相比于传统的集中式光伏发电，分布式光伏发电具有运营简单、维护便捷、技术可靠等优势。
一、设计方案概述本设计方案旨在为一个户用分布式光伏发电系统提供可行的设计方案。
该系统将根据户用电力需求和场地条件，设计合理的光伏板布局、电池储能系统、逆变器等设备的选型，并考虑到系统的安全性、稳定性和可持续性。
二、场地选择和光伏板布局1.场地选择：选择屋顶或者庭院阳光直射面积较大、无大遮挡物的区域作为光伏板布置的场地。
避免太阳光照受影响导致发电效率降低。
2.光伏板布局：根据场地条件和户用电力需求，计算确定所需的光伏板数量和布局方式。
光伏板的角度应按照当地纬度角进行调整，以获得最大的日照面积。
三、电池储能系统设计1.储能电池选型：选择适合户用光伏发电系统的可再生能源储能电池，如锂电池。
根据户用电力需求和夜间用电情况，计算确定所需的电池容量。
2.充放电管理控制：设计电池充放电管理系统，确保电池的充放电过程稳定可靠，延长电池寿命。
考虑到电量调控需要，可以使用智能电池管理系统，实现对电池的智能化管理。
四、逆变器选型和设计1.逆变器选型：根据户用光伏发电系统的总功率和交流负载的电压需求，选择适合的逆变器。
考虑到系统的安全性和可靠性，选择具备过载保护、短路保护等功能的逆变器。
2.逆变器设计：根据电池储能系统的电压输出和交流负载的电压需求，设计适合的逆变器输入和输出接口。
确保逆变器能够稳定地将直流电转换为交流电供给户用电器使用。
五、系统安全性和可持续性考虑1.地面安全：安装充电保护装置和防雷设备，确保系统在雷电天气条件下的安全运行。
2.电气安全：合理设计线路和接线盒，确保系统运行期间不产生漏电和电火灾风险。
3.维护保养：定期对光伏板进行清洗和检查、电池储能系统进行维护保养，确保系统长期稳定运行。
4.可持续性发展：光伏板和电池等设备的选择应考虑环保性能，选择可回收利用或者环保排放的设备。
家用分布式光伏系统设计1.前言太阳能是一种重要的，可再生的清洁能源，是取之不尽用之不竭、无污染、人类能够自由利用的能源。
太阳每秒钟到达地面的能量高达50万千瓦，假设把地球外表0.1%的太阳能转换为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012kW·h，相当于目前世界上能耗的40倍。
从长远来看，太阳能的利用前景最好，潜力最大。
近30年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化生产和市场开拓方面都获得了长足开展，成为快速、稳定开展的新兴产业之一。
本文简单阐述了家用分布式光伏发电系统设计方法和施工要求，仅供参考。
2.太阳能光伏发电应用现状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局部代替化石燃料发电，而且可以减少CO2和有害气体的排放，防止地球环境恶化，因此开展太阳能光伏产业已经成为全球各国解决能源与经济开展、环境保护之间矛盾的最正确途径之一。
目前兴旺国家如美国、德国、日本的光伏发电应用领域从航天、国防、转向了民用，如德国的“百万屋顶方案〞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〞，能够源源不断地为公用电网提供电能。
近几年，我国光伏行业开展也非常迅速。
国家对光伏发电较为重视，国家和地方政府相继出台了一些列的补贴政策以促进光伏产业的开展，国家发改委实施“送电到乡〞、“光明工程〞等惠农工程，地方政府也陆续启动了光伏照明工程工程。
与此同时，偏远地区消费者逐渐认可光伏产品，越来越多的居民开场使用家用太阳能电源产品。
光伏应用市场开展较为迅速。
但目前我国的太阳能光伏发电技术和国外相比还有很大差距，主要表现为技术水平较低、电池效率低、本钱高。
因此我国还必须不断改良技术，使我国的太阳能光伏发电产业更上新台阶。
3.分布式光伏系统构造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发电系统。
家用分布式光伏系统设计1.前言太阳能是一种重要的，可再生的清洁能源，是取之不尽用之不竭、无污染、人类能够自由利用的能源。
太阳每秒钟到达地面的能量高达50万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转换为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012kW·h，相当于目前世界上能耗的40倍。
从长远来看，太阳能的利用前景最好，潜力最大。
近30年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化生产和市场开拓方面都获得了长足发展，成为快速、稳定发展的新兴产业之一。
本文简单阐述了家用分布式光伏发电系统设计方法和施工要求，仅供参考。
2.太阳能光伏发电应用现状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代替化石燃料发电，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、转向了民用，如德国的“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”，能够源源不断地为公用电网提供电能。
近几年，我国光伏行业发展也非常迅速。
国家对光伏发电较为重视，国家和地方政府相继出台了一些列的补贴政策以促进光伏产业的发展，国家发改委实施“送电到乡”、“光明工程”等惠农项目，地方政府也陆续启动了光伏照明项目工程。
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和国外相比还有很大差距，主要表现为技术水平较低、电池效率低、成本高。
因此我国还必须不断改进技术，使我国的太阳能光伏发电产业更上新台阶。
3.分布式光伏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，本文只讲述后者。
太阳能光伏发电并网系统主要包括太阳能光伏组件、光伏汇流箱、直流配电柜、并网型逆变器和交流配电柜等，家用并网型分布式光伏系统由于规模不大，汇流箱和交直流配电柜都用不到，整体框架如图1所示。
图1 太阳能光伏发电并网系统本文涉及的家用太阳能光伏发电系统为小型分布式光伏系统，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、充分考虑地理和气候环境的影响。
4.安装地点选择家庭分布式光伏系统的选址一般可选择在自家屋顶或空地上，需要考虑的条件就是可使用面积、房屋结构和承重要求、地面基础情况和气象水文条件等。
若选择安装在自家屋顶上，屋面承重能力必须大于20kg/m2。
房屋房梁如果是木质结构的话就不要考虑了，光伏系统使用年限长达25年，木质房梁易腐坏，建议不要进行安装。
若在人字结构屋顶建设太阳能光伏电站，不能像地面电站那样设计最佳倾角，并且考虑前后遮挡间距。
为了便于光伏组件和屋顶结合，一般都在屋面上直接平铺支架，北半球铺朝南面，南半球铺朝北面，这样方可最大效率利用光能。
支架与屋顶采用夹具连接，电池组件再安装于支架上。
这种方式不仅美观，而且可以实现屋顶面积利用最大化，见图2。
在平顶结构屋顶建设太阳能光伏电站，需要架设光伏支架和设计最佳倾角和组件前后间距，见图3。
图2 人字屋顶安装方式图3 平顶屋顶安装方式若选择安装在自家空地上，可以采用锚桩和混凝土条基做支架基础，见图4和图具体选哪种则需要从地质情况和成本综合考虑了。
另外，支架基础强度的设计还要以当地气象条件做依据。
图4 锚桩基础图5 水泥条基础需要注意一点，考虑到组件的热胀冷缩效应，安装时上下左右组件之间的间隔要达到3cm左右为佳。
5.家用分布式光伏系统设计5.1 光伏组件目前使用较多的两种太阳能电池板是单晶硅和多晶硅太阳电池组件。
（1）单晶硅太阳能电池目前单晶硅太阳能电池板的单体光电转换效率为16%～18%，是转换效率最高的，但是制作成本高，还没有实现大规模的应用。
（2）多晶硅太阳能电池多晶硅太阳能电池板的单体光电转换效率约15%～17%。
制作成本比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总生产成本较低，因此得到大量发展。
目前主流的组件是250Wp多晶硅太阳电池组件，技术参数见表1。
表1 250Wp太阳电池组件技术参数（3）我国太阳能资源分布情况如下一类地区年日照3200～3300小时，辐射量7500～9250MJ/m2。
青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。
二类地区年日照3000～3200小时，辐射量5850～7500MJ/m2。
河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。
此区为我国太阳能资源较丰富区。
三类地区年日照2200～3000小时，辐射量5000～5850 MJ/m2。
山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏中北部和安徽北部等地。
四类地区年日照1400～2200小时，辐射量4150～5000 MJ/m2。
长江中下游、福建、浙江和广东的一部分地区。
五类地区全年日照时数约1000～1400小时，辐射量3350～4190MJ/m2。
四川、贵州两省。
此区是我国太阳能资源最少的地区。
结合现在的光伏发电技术，1k Wp的多晶硅太阳能电池组件五类区域年发电量大致如下：用户可以根据系统的安装地点和自己年用电量情况来合理选择装机规模。
例如A家庭位于太阳能资源四类区域，平均年用电量是3000 kWh，装机3000W就够用了；B家庭位于二类地区，平均年用电量也是3000 kWh，装机2000W就可以了。
5.2 光伏组件阵列安装朝向和角度如果安装地点是平面，则要计算光伏支架的倾角，北半球朝南，南半球相反。
考虑到跟踪系统虽然能提高系统效率，但需要维护，而且会增加故障率，再结合费用、实用性等因素，家庭分布式光伏系统采用固定的光伏方阵较好。
从气象站得到的资料，均为水平面上的太阳能辐射量，需要换算成光伏阵列倾斜面的辐射量才能进行发电量的计算。
对于某一倾角固定安装的光伏阵列，所接受的太阳辐射能与倾角有关，较简便的辐射量计算经验公式为：Rβ＝S×[sin(α+β)/sinα]+D式中：Rβ——倾斜光伏阵列面上的太阳能总辐射量S ——水平面上太阳直接辐射量D ——散射辐射量α——中午时分的太阳高度角β——光伏阵列倾角根据当地气象局提供的太阳能辐射数据，按上述公式可以计算出不同倾斜面的太阳辐射量，确定太阳能光伏阵列安装倾角。
现在用得很多的是利用RETScreen软件来分析不同倾角是斜面上的辐照度，再根据组件的相关参数计算出不同倾角的年发电量，最后取年发电量最大所对应的倾角。
例如A地不同倾斜面各月的辐射量（KWh/m2）见表2所示，表2从中可以看出，当倾角在38°～40°之间时，光伏阵列上的辐射量能达到最大，固A 地的太阳能光伏阵列安装最佳倾角就在38°～40°之间。
5.3 太阳电池方阵间距计算计算当太阳能电池组件子阵前后安装时的最小间距D。
一般确定原则：冬至当天早9:00至下午3:00太阳能电池组件方阵不应被遮挡。
计算公式如下：式中：φ：为纬度(在北半球为正、南半球为负)，根据项目地点经纬度计算；H：为光伏方阵阵列的高度；光伏方阵阵列间距应不小于D。
6.并网逆变器的选择6.1 选型并网逆变器主要分高频变压器型、低频变压器型和无变压器型三大类。
根据所设计系统以及业主的具体要求，主要从安全性和效率两个层面来考虑变压器类型。
以下是它们之间的对照表：家用分布式光伏系统是小系统，不需要很高的技术指标，逆变器不带隔离变压器时，能源转换效率更高,再结合成本等因素，选择无变压器型较为合理。
6.2容量匹配设计并网系统设计中要求电池阵列与所接逆变器的功率容量相匹配，一般的设计思路是：组件标称功率×组件串联数×组件并联数＝电池阵列功率在容量设计中，并网逆变器的最大输入功率应近似等于电池阵列功率，已实现逆变器资源的最大化利用。
6.3 MPP电压范围与电池组电压匹配根据太阳能电池的输出特性，电池组件存在功率最大输出点，并网逆变器具有在特点输入电压范围内自动追踪最大功率点的功能，因此电池阵列的输出电压应处于逆变器MPP电压范围以内。
电池组件电压×组件串联数＝电池阵列电压一般的设计思路是电池阵列的标称电压近似等于并网逆变器MPP电压的中间值，这样可以达到MPPT的最佳效果。
6.4 最大输入电流与电池组电流匹配电池组阵列的最大输出电流应小于逆变器最大输入电流。
为了减少组件到逆变器过程中的直流损耗，以及防止电流过大对逆变器造成过热或电气损坏，逆变器最大输入电流值与电池阵列的电流值的差值应尽量大一些。
电池组件短路电流×组件并联数＝电池阵列最大输出电流6.5 转换效率并网逆变器的效率标示一般分最大效率和欧洲效率，通过加权系数修正的欧洲效率更为科学。
逆变器在其它条件满足的情况下，转换效率应越高越好。
6.6常用家用并网型逆变器见下表7.接入方案7.1电气接线图本方案主要适用于自发自用/余量上网（接入用户电网）的家用光伏电站系统，见图。
首先需要在家庭户内配电箱内安装一台微型式断路器和一台具有双向计量功能的智能电能表。
通过该空气开关控制接入电网，增加一个明显的开断点，满足自动断开、闭锁功能，低电压失电要求，符合电网安全运行要求；双向计量功能的智能电能表精度不低于2.0级，作为计量关口。
其次，需要在并网交流配电箱内安装一台精度不低于2.0级的计量多功能表，作为校核电能表，电能表电流电压回路接线接入低压侧尽量回路。
图6 电气主接线图7.2电缆的选型7.2.1家用电缆的选型（1）压降估计导线线径一般按如下公式计算：S=IL/r×U`式中：I~导线中通过的最大电流（A）；L~导线回路的长度（m）；r~导电率，铜取57，铝取34；U`~允许的电源降（V）；S~导线的截面积（mm2）；说明：①U`电压降可由整个系统中所用的设备（如探测器）范围分给系统供电用的电源电压额定值综合起来考虑选用。
②计算出来的截面积往上靠，绝缘导线载流量估算（2）截面电流通常金属导线截面存在最大通过电流，除了计算电缆压降之外，还需验证电缆界面电流是否满足条件。
铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系如下表。
通过上表可以估算出电缆截面的安全载流量。
