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科 技 创 新2 0 1 4 年 第 2 4 期 科 技 创 新 科 技 创 新 基于PVsyst的屋顶独立光伏发电系统设计 肖友鹏 (江西科技学院，江西南昌330098) 摘 要：: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。 关键词：: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软件叫的辅助设计，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软件凹的仿真结果如表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。 表1光伏发电系统各月表现 月份 方阵发电量 kWh 电能需求量 kWh 超出电能 kWh 缺电 kWh SOC % LOLP % 1 159.2 155.9 1.4 51 0.9 2 137.1 140.8 25.5 33 19.7 3 137.4 155.9 18.0 48 12.2 4 147.8 150.9 24.2 30 16.7 5 167.0 155.9 4.6 42 3.0 6 155.8 150.9 13.8 41 9.2 7 197.1 155.9 3.0 76 0 8 205.2 155.9 34.0 95 0 9 201.4 150.9 28.1 83 0 10 205.0 155.9 28.9 90 0 11 200.5 150.9 31.6 91 0 12 206.4 155.9 32.2 93 0 年 2119.9 1835.9 157.8 87.6 65 5.0 蓄电池的电池荷电状态SOC(State of Charge)为64.7%,但随 着放电电流水平和温度而变化。可以注意到1、2、3、4月份的失负荷 概率LOLP(Probability of Loss of Load)为5%,可靠性较高。 LOLP 是指统计期间内用户停电总小时数与总供电小时数的比值。 4结论与建议 基于PVsyst软件设计的屋顶光伏发电系统。基于PVsyst软件 辅助设计，光伏方阵最佳倾角选为46°,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。 PVsyst软件和其他模拟软件应该作为光伏系统设计和优化的 辅助工具。为了提高设计的可靠性、效率、精度、成本和环境影响，应 该采用混合可再生能源发电系统。政府政策应该致力于激励个人和 投资者对可再生能源的投资。 参考文献 [1]郝晓晓.住宅小区用电负荷及配变容量的测算[J].华北电力技术， 2011,(8):16-18. [2]宋云亭，张东霞，吴俊玲，国内外城市配电网供电可靠性对比分析 [J].电网技术，2008,32(32):13-18. 作者简介：:肖友鹏,江西科技学院机械工程学院，研究方向：新 能源材料与新能源发电。 统中实现了分享到新浪微博，腾讯空间，微信朋友圈等一些常用的平 台。 3.4 JSON解析 JSON(Javascript Object Notation)是一种轻量级的，以文字为基础， 且易于让人阅读的模式。虽然JSON是Javascript的一个子集，但JSON 是独立于语言的文本格式，并且采用了类似于C语言家族的一些习