太阳能供电系统如何选型

太阳能供电系统选型指南

一、需求分析

明确设备功耗‌

统计所有用电设备的功率（包括传感器、数据采集器、通信模块等），计算总功率（单位：W）和日耗电量（总功率×工作时间）‌。

需额外考虑夜间供电、极端天气下的备用需求（如连续阴雨天续航天数）‌。

确定工作时间与供电保障‌

连续监测场景要求系统24小时不间断供电，需匹配储能电池容量和光伏组件发电效率‌。

若峰谷电价差＞0.6元/kWh，建议配置储能系统，容量按日均用电量的30%设计‌。

系统电压匹配‌

10kW以下系统可接入220V单相电，10-400kW需380V三相电‌。

二、组件选型

太阳能电池板‌

单晶硅‌：转换效率15%-22%，适用于面积有限的高效场景（如屋顶光伏）‌。

多晶硅‌：性价比高（转换效率13%-16%），适合预算有限的中小型项目‌。

薄膜组件‌：轻量化、弱光性能好，适用于承重不足或遮挡较多区域（如农光互补、户用屋顶）‌。

储能电池‌

铅酸电池‌：成本低，但循环寿命短，适合短期备用场景‌。

锂电池‌：能量密度高、自放电率低，适用于需长周期储能的场景（如地质灾害监测）‌。

容量公式：总负载日耗电量×连续阴雨天数÷电池放电深度（通常取0.7）‌。

逆变器‌

组串式逆变器‌：适应复杂阴影环境，适合分布式中小型系统‌。

集中式逆变器‌：适用于无遮挡的大型地面电站，转换效率更高‌。

优先选择正弦波逆变器，确保对精密设备的供电稳定性‌。

控制器‌

需具备MPPT（最大功率点跟踪）功能，提升光伏板发电效率10%-25%‌。

带温度补偿功能，防止电池过充/过放，延长寿命‌。

三、环境适配

安装环境评估‌

确保无遮挡物（如树木、建筑），组件倾角按当地纬度调整，朝向误差≤±5°‌。

沿海/多风区域支架需抗12级风载，雪压区域组件倾角≥30°‌。

极端气候应对‌

高温环境选耐温≥85℃的组件，高湿区域需IP65以上防护等级‌。

沙漠电站可搭配双面组件+跟踪支架，提升年发电小时数至1600以上‌。

四、成本与维护

初始投资与回报‌

1MW地面电站成本约400-500万元，屋顶项目高10%-15%‌。

年发电＞1200小时的地区，度电成本可降至0.3元/kWh以下‌。

设备维护与更换‌

每月清洁组件表面灰尘，可提升5%-8%发电效率‌。

逆变器8-10年需更换，组件25年衰减率≤20%‌。

典型选型案例

偏远监测站‌：2kW单晶硅组件+5kWh锂电池+MPPT控制器，保障7天阴雨续航‌。

工商业屋顶‌：100kW高效单晶硅+组串式逆变器+防逆流装置，年省电费超20万元‌。

注意事项‌：电缆损耗需＜3%，阴影遮挡损失控制在5%以内，施工时直流侧电压＞600V需设隔离区‌。