Das Entwerfen eines vollständigen verteilten Photovoltaik-Stromerzeugungssystems muss viele Faktoren berücksichtigen und verschiedene Entwürfe ausführen, z. B. elektrisches Leistungsdesign, Blitzschutz-Erdungsdesign, elektrostatisches Abschirmungsdesign, mechanisches Strukturdesign usw auf dem Boden. Das Wichtigste ist, die Kapazität der Solarzellenanordnung und der Speicherbatterie gemäß den Nutzungsanforderungen zu bestimmen, um die Anforderungen der normalen Arbeit zu erfüllen. Das allgemeine Designprinzip des verteilten photovoltaischen Stromerzeugungssystems besteht darin, die minimalen Solarzellenkomponenten und die Batteriekapazität unter der Prämisse zu bestimmen, dass die Last erfüllt werden muss, um die Investition zu minimieren, dh Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit zu berücksichtigen die selbe Zeit.
Die Designidee eines unabhängigen Solar-Photovoltaik-Systems besteht darin, zuerst die Leistung des Solarzellenmoduls gemäß der Leistungsaufnahme der elektrischen Last zu bestimmen und dann die Kapazität der Speicherbatterie zu berechnen. Das netzgekoppelte, verteilte Photovoltaik-Stromerzeugungssystem hat jedoch seine Besonderheit. Es ist notwendig, die Stabilität und Zuverlässigkeit des Betriebs des dezentralen Photovoltaik-Stromerzeugungssystems sicherzustellen, daher müssen die folgenden Punkte bei der Planung beachtet werden:
1) Das Spektrum und die Lichtintensität des von der Sonne abgestrahlten Lichts, das auf die quadratische Anordnung von Solarzellen auf dem Boden scheint, werden durch die Dicke der Atmosphäre (dh die Qualität der Atmosphäre), die geografische Lage und das Klima beeinflusst und Wetter des Standorts, die Topographie und Merkmale usw. Es gibt große Schwankungen sowohl innerhalb eines Monats als auch innerhalb eines Jahres, und es gibt sogar große Unterschiede in der jährlichen Gesamtstrahlung zwischen den Jahren. Der Bereich, in dem das verteilte Solarstromerzeugungssystem verwendet wird, die Sonneneinstrahlung des Bereichs, der Längen- und Breitengrad des Ortes, an dem die Solarzellen verwendet werden. Verstehen und beherrschen Sie die meteorologischen Ressourcen des Verwendungsortes, wie z. B. monatliche (jährliche) durchschnittliche Sonneneinstrahlung, durchschnittliche Temperatur, Wind und Regen usw. Entsprechend diesen Bedingungen werden die lokalen solaren Standard-Spitzenstunden (h) und der Neigungswinkel und Azimut.
2) Aufgrund unterschiedlicher Verwendungen sind der Stromverbrauch, die Stromverbrauchszeit und die Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Stromversorgung unterschiedlich. Einige elektrische Geräte haben ein festes Stromverbrauchsmuster, während einige Lasten unregelmäßige Stromverbrauchsmuster haben. Die Ausgangsleistung (W) der Photovoltaikanlage wirkt sich direkt auf die Parameter des gesamten Systems aus. Die photoelektrische Umwandlungseffizienz der Solarzellenanordnung wird durch die Temperatur der Solarzelle selbst, die Intensität des Sonnenlichts und die Floating-Ladespannung der Batterie beeinflusst, und diese drei ändern sich innerhalb eines Tages, also die photoelektrische Umwandlungseffizienz der Solarzelle cell array ist ebenfalls variabel. Daher schwankt auch die Ausgangsleistung der Solarzellenphalanx mit den Änderungen dieser Faktoren.
3) Die Arbeitszeit (h) der Photovoltaikanlage ist der Kernparameter, der die Größe der Solarzellenkomponenten in der Photovoltaikanlage bestimmt. Durch die Bestimmung der Arbeitszeit lässt sich zunächst die tägliche Leistungsaufnahme des Verbrauchers und der entsprechende Ladestrom der Solarzellenkomponenten berechnen.
4) Der Parameter der Anzahl aufeinanderfolgender Regentage (d) an dem Ort, an dem die Solar-Photovoltaik-Anlage verwendet wird, bestimmt die Größe der Batteriekapazität und die Leistung der Solarzellenkomponenten, die erforderlich sind, um die Batteriekapazität nach dem Regentag wiederherzustellen. Das Bestimmen der Anzahl von Tagen D zwischen zwei aufeinanderfolgenden Regentagen dient zum Bestimmen der Batteriekomponentenleistung, die das System benötigt, um die Batterie nach einem kontinuierlichen Regentag vollständig aufzuladen.
5) Das Batteriepack arbeitet im Schwebeladungszustand, und seine Spannung ändert sich mit der Stromerzeugung der Solarzellenanordnung und dem Stromverbrauch der Last. Die von der Batterie bereitgestellte Energie wird auch von der Umgebungstemperatur beeinflusst.
6) Lade- und Entladeregler und Wechselrichter für Solarbatterien bestehen aus elektronischen Komponenten. Wenn sie laufen, haben sie einen Energieverbrauch, der sich auf ihre Arbeitseffizienz auswirkt. Die Leistung und Qualität der von Controllern und Wechselrichtern ausgewählten Komponenten hängt auch mit dem Stromverbrauch zusammen. Die Größe der Energie beeinflusst somit den Wirkungsgrad des verteilten photovoltaischen Stromerzeugungssystems.
Diese Faktoren sind ziemlich kompliziert. Grundsätzlich muss jede Stromerzeugungsanlage separat berechnet werden. Für einige Einflussfaktoren, deren Größe nicht bestimmt werden kann, können nur einige Koeffizienten verwendet werden, um sie abzuschätzen. Aufgrund der verschiedenen berücksichtigten Faktoren und ihrer Komplexität unterscheiden sich auch die angewendeten Methoden.
Die Aufgabe beim Entwerfen eines verteilten Solarstromerzeugungssystems besteht darin, das quadratische Solarzellenarray unter den Umgebungsbedingungen des Solarzellenquadrats auszuwählen, Batterie, Controller und Wechselrichter bilden ein Stromversorgungssystem, das nicht nur hohe wirtschaftliche Vorteile hat, sondern auch gewährleistet eine hohe Zuverlässigkeit des Systems.
Der Änderungszyklus von Sonnenlicht und Strahlung in verschiedenen Regionen der Erde beträgt 24 Stunden am Tag, und die Stromerzeugung von Solarzellenarrays in einer bestimmten Region ändert sich ebenfalls periodisch innerhalb von 24 Stunden. Die Regeln sind die gleichen. Wetteränderungen wirken sich jedoch auf die von der Solaranlage erzeugte Strommenge aus. Wenn es mehrere Tage lang ununterbrochen regnet, kann die Solarzellen-Phalanx kaum Strom erzeugen und kann nur von der Batterie gespeist werden, und die Batterie muss so schnell wie möglich wieder aufgefüllt werden, nachdem sie tiefentladen ist. Bei der Bemessung sollte als Hauptdaten der Bemessung die gesamte tägliche Strahlungsenergie der Sonne oder der von der meteorologischen Station bereitgestellte Mittelwert der jährlichen Sonnenstunden verwendet werden. Da die Daten in einer Region von Jahr zu Jahr variieren, sollten für die Zuverlässigkeit die Mindestdaten der letzten zehn Jahre herangezogen werden. Je nach Stromverbrauch des Verbrauchers muss die Batterie sowohl bei Sonnenschein als auch ohne Sonnenschein betrieben werden, daher sind die von der Wetterstation bereitgestellte Gesamtsonneneinstrahlung oder Gesamtsonnenscheinstunden unverzichtbare Daten zur Bestimmung der Kapazität der Batterie.
Bei Solarzellen-Arrays sollte die Last den Verbrauch aller stromverbrauchenden Geräte im System umfassen (außer Elektrogeräten, Batterien und Leitungen, Steuerungen, Wechselrichtern usw.). Die Ausgangsleistung des Solarzellenfeldes hängt von der Anzahl der in Reihe und parallel geschalteten Module ab. Die Reihenschaltung soll die erforderliche Betriebsspannung und die Parallelschaltung den erforderlichen Betriebsstrom erhalten. Entsprechend der von der Last aufgenommenen Leistung wird für eine entsprechende Anzahl von Solarzellenmodulen nach Serien-Parallel-Schaltung die erforderliche Ausgangsleistung des Solarzellenfeldes gebildet.