光伏發(fā)電系統(tǒng)所需光伏組件容量計算的基本思想是產消平衡，即光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量需與負載的用電量大致相等。

一、基本計算方法及其修正

（1）基本計算方法

該方法采用負載平均每日所需的能量（該能量以安時數為單位）除以一塊光伏組件每日可產生的能量（該能量以安時數為單位）計算系統(tǒng)需要并聯的光伏組件數量，使用此數目的光伏組件并聯可產生負載所需的電流。

該方法采用負載的標稱電壓（開路電壓）除以太陽能電池組件的標稱電壓計算需要串聯的光伏組件數量，使用此數目的光伏組件串聯可產生負載所需的電壓。

基本計算方法的公式如下：

1）組件并聯數=負載日平均用電量（A·h）/光伏組件日平均發(fā)電量（A·h）

2）組件串聯數 =負載工作電壓（V）×1.43/組件峰值電壓（V）（該式中的1.43是負載峰值電壓與工作電壓的比值）

其中，光伏組件日平均發(fā)電量=光伏組件峰值電流（A）×峰值日照時數（h）。

在計算光伏組件的并聯數時，如果負載用電量的單位為W·h，應按下式將以W·h為單位的數值轉化為以A·h為單位的數值：

負載平均用電量（A·h）=負載日平均用電量（W·h）/系統(tǒng)工作電壓。

根據以上公式設計的光伏陣列總功率=組件并聯數×組件串聯數×選定組件的峰值輸出功率。

（2）修正光伏組件數量的計算

因為光伏組件輸出的能量受一些外在因素的影響而降低，所以根據上述基本公式計算出的結果需被修正。

1）修正光伏組件的實際功率

一般，通過將單一光伏組件可提供的功率的理論值減少10%以接近光伏組件的實際可提供功率。

2）修正逆變器效率

一般，逆變器轉換的能量損失按10%計算。如果負載是直流負載，可不計算逆變器的能量損失。

3）修正蓄電池損耗

當需保守設計時，需將所需的光伏發(fā)電系統(tǒng)功率增加10%，以抵消蓄電池的耗散損失。

（3）實用計算公式

組件并聯數=負載日平均發(fā)電量（A·h）/［光伏組件平均發(fā)電量（A·h）×充電效率×組件損耗系數×逆變效率］

組件串聯數=系統(tǒng)工作電壓 （V）×1.43/組件峰值電壓（V）

二、直接運用功率的計算方法

該計算方法的公式如下：

P=P0×t×Q/（η×T）

其中：

P代表光伏組件（陣列）的峰值功率，單位是W；

P0代表負載的功率，單位是W；

t代表負載每日的用電小時數，單位是h；

η代表系統(tǒng)的效率，包括組件失配效率、控制器效率、蓄電池效率、逆變器效率、導線傳輸效率等（一般值可為0.7左右）；

T代表當地的日平均峰值日照時數，單位是h；

Q代表連續(xù)陰雨期富余系數，即多余發(fā)電量，用于儲存在蓄電池內，數值一般處于1.2~2之間。

計算出光伏組件（陣列）的峰值功率后，再結合光伏控制器輸入控制路數、系統(tǒng)工作電壓等配置組件的串、并聯的數量。

三、基于峰值日照時數的計算方式

基于峰值日照時數計算較簡單，該方法主要用于小型獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的快速設計與計算。具體公式為：

光伏組件功率＝負載功率×用電時數×損耗系數/當地峰值日照時數

其中，光伏組件功率、負載功率單位為W，用電時數、當時峰值日照時數單位為h。損耗系數主要包括線路損耗、控制器接入損耗、光伏組件玻璃表面臟污、安裝傾角不能照顧冬季和夏季等因素損耗，損耗系數可根據需要在1.6~ 2之間選取。

審核編輯 ：李倩