El disseny d'un sistema complet de generació d'energia fotovoltaica distribuïda solar ha de tenir en compte molts factors i dur a terme diversos dissenys, com ara disseny de rendiment elèctric, disseny de connexió a terra de protecció contra llamps, disseny de blindatge electrostàtic, disseny d'estructura mecànica, etc., per als sistemes de generació d'energia fotovoltaica distribuïda independent aplicats. a terra. Va dir que el més important és determinar la capacitat de la matriu de cèl·lules solars i la bateria d'emmagatzematge segons els requisits d'ús, per tal de satisfer les necessitats del treball normal. El principi general de disseny del sistema de generació d'energia fotovoltaica distribuïda és determinar els components mínims de la cèl·lula solar i la capacitat de la bateria a partir de la premissa d'assegurar que s'ha de satisfer la càrrega, per tal de minimitzar la inversió, és a dir, tenir en compte la fiabilitat i l'economia a el mateix temps.
La idea de disseny d'un sistema solar fotovoltaic independent és determinar primer la potència del mòdul de cèl·lules solars segons el consum d'energia de la càrrega elèctrica i després calcular la capacitat de la bateria d'emmagatzematge. Tanmateix, el sistema de generació d'energia fotovoltaica distribuïda solar connectat a la xarxa té la seva particularitat. Cal garantir l'estabilitat i la fiabilitat del funcionament del sistema de generació d'energia fotovoltaica distribuïda, de manera que cal prestar atenció als següents elements durant el disseny:
1) L'espectre i la intensitat de la llum radiada del sol que brilla sobre la matriu quadrada de cèl·lules solars a terra es veuen afectats pel gruix de l'atmosfera (és a dir, la qualitat de l'atmosfera), la ubicació geogràfica, el clima i el temps del lloc, la topografia i les característiques, etc. Hi ha grans variacions tant en un mes com en un any, i fins i tot hi ha grans diferències en la radiació total anual entre anys. La zona on s'utilitza el sistema de generació d'energia solar fotovoltaica distribuïda, la radiació solar de la zona, la longitud i la latitud del lloc on s'utilitzen les cèl·lules solars. Comprendre i dominar els recursos meteorològics del lloc d'ús, com ara la radiació solar mitjana mensual (anual), la temperatura mitjana, el vent i la pluja, etc. Segons aquestes condicions, les hores punta estàndard solar local (h) i l'angle d'inclinació i azimut.
2) A causa dels diferents usos, el consum d'energia, el temps de consum d'energia i els requisits de fiabilitat de la font d'alimentació són diferents. Alguns equips elèctrics tenen un patró de consum d'energia fix, mentre que algunes càrregues tenen patrons de consum d'energia irregulars. La potència de sortida (W) del sistema solar fotovoltaic afecta directament els paràmetres de tot el sistema. L'eficiència de conversió fotoelèctrica de la matriu de cèl·lules solars es veu afectada per la temperatura de la pròpia cèl·lula solar, la intensitat de la llum solar i la tensió de càrrega flotant de la bateria, i aquests tres canviaran en un dia, de manera que l'eficiència de conversió fotoelèctrica de la solar. la matriu de cel·les també és variable. Per tant, la potència de sortida de la falange de la cèl·lula solar també fluctua amb els canvis d'aquests factors.
3) El temps de treball (h) del sistema solar fotovoltaic és el paràmetre bàsic que determina la mida dels components de la cèl·lula solar del sistema solar fotovoltaic. En determinar el temps de treball, es pot calcular inicialment el consum diari d'energia de la càrrega i el corresponent corrent de càrrega dels components de la cèl·lula solar.
4) El paràmetre del nombre de dies de pluja consecutius (d) al lloc on s'utilitza el sistema solar fotovoltaic determina la mida de la capacitat de la bateria i la potència dels components de la cèl·lula solar necessària per restaurar la capacitat de la bateria després del dia de pluja. Determinar el nombre de dies D entre dos dies de pluja consecutius és determinar la potència del component de la bateria que el sistema necessita per carregar completament la bateria després d'un dia de pluja continu.
5) La bateria funciona en estat de càrrega flotant i la seva tensió canvia amb la generació d'energia de la matriu de cèl·lules solars i el consum d'energia de la càrrega. L'energia proporcionada per la bateria també es veu afectada per la temperatura ambient.
6) Els controladors i inversors de càrrega i descàrrega de bateries solars es componen de components electrònics. Quan estan en funcionament, tenen un consum d'energia que afecta la seva eficiència de treball. El rendiment i la qualitat dels components seleccionats pels controladors i inversors també estan relacionats amb el consum d'energia. La mida de l'energia, afectant així l'eficiència del sistema de generació d'energia fotovoltaica distribuïda.
Aquests factors són força complicats. En principi, cada sistema de generació d'energia s'ha de calcular per separat. Per a alguns factors que influeixen les quantitats dels quals no es poden determinar, només es poden utilitzar alguns coeficients per estimar-los. A causa dels diferents factors considerats i la seva complexitat, els mètodes adoptats també són diferents.
La tasca de dissenyar un sistema de generació d'energia fotovoltaica distribuïda solar és seleccionar la matriu quadrada de cèl·lules solars sota les condicions ambientals del quadrat de la cèl·lula solar, la bateria, el controlador i l'inversor constitueixen un sistema d'alimentació que no només té grans beneficis econòmics, sinó també garanteix una alta fiabilitat del sistema.
El cicle de canvi de la llum solar i la radiació a diverses regions de la terra és de 24 hores al dia, i la generació d'energia de les matrius de cèl·lules solars en una regió determinada també canvia periòdicament en 24 hores. Les regles són les mateixes. Però els canvis en el temps afectaran la quantitat d'energia generada per la matriu solar. Si hi ha diversos dies de pluja continua, la falange de la cèl·lula solar difícilment pot generar electricitat i només pot ser alimentada per la bateria, i la bateria s'ha de reposar tan aviat com sigui possible després que estigui profundament descarregada. En el disseny, s'hauria d'utilitzar com a dades principals del disseny l'energia radiant total diària del sol o el valor mitjà de les hores de sol anuals proporcionades per l'estació meteorològica. Atès que les dades d'una regió varien d'un any a un altre, s'han de prendre les dades mínimes dels darrers deu anys per fiabilitat. Segons el consum d'energia de la càrrega, la bateria s'ha d'alimentar tant sota el sol com sense el sol, de manera que la radiació solar total o les hores totals de sol proporcionades per l'estació meteorològica són dades indispensables per determinar la capacitat de la bateria.
Per a les matrius de cèl·lules solars, la càrrega hauria d'incloure el consum de tots els dispositius consumidors d'energia del sistema (excepte aparells elèctrics, bateries i línies, controladors, inversors, etc.). La potència de sortida de la matriu de cèl·lules solars està relacionada amb el nombre de mòduls connectats en sèrie i paral·lel. La connexió en sèrie és per obtenir la tensió de funcionament necessària, i la connexió en paral·lel és per obtenir el corrent de funcionament requerit. Segons la potència consumida per la càrrega, per a un nombre adequat de mòduls de cèl·lules solars, després de la connexió en sèrie-paral·lel, es forma la potència de sortida necessària de la matriu de cèl·lules solars.