家用太阳能供电系统(精.选)

家用太阳能供电系统

一、概述

1、太阳能供电系统的组成

太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器、逆变器、蓄电池（组）组成。

（1）太阳能电池组件：太阳能电池组件是太阳能供电系统中的核心部分，也是太阳能供电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能量转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。

电池组件的种类及特点：

表1：

（2）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。

（3）蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池组件所供出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。

蓄电池的种类及特点

（4）逆变器：逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。逆变器还具有自动稳压功能，可改善光伏发电系统的供电质量。

家用太阳能供电系统如图：

图1：

2、离网与并网

太阳能光伏供电系统分为离网、并网发电及两者结合。

（1）通过太阳能光伏组件将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为光伏发电系统，与公共电网相联接的关系系统称为并网光伏发电系统。

（2）离网光伏系统的使用独立于电网，如目前多用于弱电低功耗使用，如。太阳能航标灯和太阳能路灯等。家庭用太阳能供电系统为离网光伏系统。

（3）离网与并网发电结合，有较强的适应性，例如可以根据电网的峰谷电价来调整自身的发电策略，但是其造价和运行成本较上述两种方案高。

3、太阳能供电系统的应用方式

家用太阳能供电系统可以单独使用，脱离市政用电，费用较高。也可以与市政用电配合使用，作为市政用电的补充，在停电或小功率电器用电上使用太阳能供电。

二、太阳能供电的优点

1、太阳能资源取之不尽，用之不竭。照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。另外，根据太阳产生的核能计算，太阳要照耀地球600多亿年。

2、绿色环保。光伏发电本身不需要燃料，没有二氧化碳的排放，不污染空

气，不产生噪声。

3、应用范围广。只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统。

4、使用寿命长、维护简单、可靠性高。晶体硅太阳能电池寿命长达20-35年；由于无机械转动部件，操作、维护简单，可靠性高，加之现在均采用自动控制技术，基本不用人工操作。

5、太阳能电池组件结构简单，体积小且轻，便于运输和安装，光伏发电系统建设周期短。

6、系统组合容易。若干太阳能电池组件和蓄电池单体组合成为系统的太阳能电池方阵和蓄电池组；逆变器、控制器也可以集成。所以光伏发电系统可大可小，极易组合、扩容。

三、家用太阳能供电现状

1、中国家用太阳能供电现状

由于对太阳能光伏发电的认识不足，费用昂贵，缺乏政策支持，中国在家用太阳能发电上还非常落后。我国的光伏产品95%以上依靠出口市场，国内市场太小。

中国约有100万户家庭主要依靠光伏发电系统解决基本的生活照明用电。但大多数都是牧区的牧民家庭，这些家庭的通电水平还比较低，一般只能满足基本的照明需要。除此以外，还有林区和农区的农户和养蜂户以及无电的学校、商店等小单位已在使用家用太阳能光伏发电系统，还有一些缺电地区的城镇居民，也成为家用太阳能光伏发电系统的用户。

2、国外家用太阳能供电现状

欧美以及日本在太阳能发电上走在世界前列，家用太阳能上，政府给予补贴（日本补贴设备安装费用的50%），鼓励家庭利用太阳能供电。同时，将多余的电卖给电力公司，同时，电力公司也积极收购，所得收入用来抵扣部分电费。

五、太阳能供电系统设计上需考虑的因素

1、是否适合太阳能发电——太阳能发电系统使用地点、日光辐射情况、气候条件。

2、太阳能电池组件的选择——系统的具体负载、数量及功率、各类负载每天需要工作的时间。（这是最关键问题）

3、逆变器的选择——系统的输出电压、直流，交流，或者直流交流都需要。

5、蓄电池的选择——如遇到没有日光照射的阴雨天气，系统需连续供电多少天。

6、控制器的选择——负载的情况，纯电阻性、电容性还是电感性，启动电流多大。

六、太阳能供电系统的设计

图2：家用太阳能供电系统图

家用太阳能供电系统功率需要根据家庭电器所需功率来决定。可从家庭的电器种类、功率大小、数量、使用时间来估算。

1、整体利用太阳能

表3：

2400Wp 家用/ 办公太阳能发电系统

设计负载电

器名称规格型号耗电功率数量每日工作时

间日耗电量

照明节能灯11W 8 6 528Wh 电脑液晶显示100W 2 5 1000Wh 打印机激光250W 1 1 250Wh 传真机喷墨150W 1 2 150Wh

七、家用太阳能供电系统费用

1、硬件费用

中国国内家庭整体用电一般需要输出功率3000-5000瓦，少数需要更高。目前，国内家用太阳能供电成本约30元左右/瓦（太阳能板功率），若一栋别墅需要1万瓦的系统，整体硬件成本费用为30万左右，部分厂家报价在50-70万。

太阳能电池组件是该系统的组要部件，太阳能电池组件由许多片太阳能板组成，每片100瓦-200瓦，价格为13-18元/瓦。1万瓦的太阳能发电系统，太阳能组件价格为13-18万元。厂家介绍，由于采用的材料与品牌不同，整个系统的价格有一定差异性。

2、安装维护费用

太阳能电池组件部分使用寿命较长，厂家承诺10年以上，一般能用25年左右。蓄电池寿命3-5年，逆变器寿命3-5年，控制器寿命3-5年。蓄电池、逆变器、控制器更换总共费用最低约2万元人民币。

太阳能供电系统安装需要专业的安装人员，一般的小电工无法安装。故，需要厂家派人指导与安装。太阳能板安装多在屋顶，部分安装在庭院内。若安装在庭院内需要支架，一个支架价格3000元左右。

100瓦/块的太阳能板面积约1—1.2平米，1万瓦功率需要100块，共需面积100-120平米。150瓦/块的太阳能板面积约1.6平米，1万瓦需要67块，共需面积约107平米。

售后服务是个大问题，如果系统正常使用，一般3-5年甚至更久才更换一次设备。但不排除不正常使用或人为损坏，没有专业的技术人员、设备及配件，维