根據用電量配置離網光伏發電系統是一個系統工程，需要詳細的分析和計算。以下是關鍵步驟和考慮因素：
1. 精確分析用電負荷
- 列表統計：記錄所有用電設備、功率（W）、每日使用小時數。
例：冰箱 150W × 24小時 = 3.6kWh/天
- 區分負載類型：
- 阻性負載（電燈、電熱器）：直接按功率計算。
- 感性負載（電機、水泵）：啟動功率可能是額定功率的3-5倍，需選配大功率逆變器。
- 計算總能耗：
日總用電量（kWh/天） = ∑(設備功率 × 使用時間)
- 考慮同時系數：并非所有設備同時使用，可按0.7~0.9折算峰值功率。
2. 確定系統電壓等級
- 小型系統（<5kWh/天）：12V/24V
- 中型系統（5-15kWh/天）：48V
- 大型系統（>15kWh/天）：96V或更高（降低電流損耗）
3. 計算光伏組件容量
- 公式：
光伏總功率（W） = 日用電量（kWh） ÷ 當地峰值日照時數（h） ÷ 系統效率系數
- 關鍵參數：
- 峰值日照時數：中國大部分地區為3.5~5.5小時（新疆/西藏最高）。
- 系統效率：通常取0.6~0.75（含逆變器損耗、線損、灰塵遮擋等）。
- 示例：
日用電量10kWh，峰值日照4小時，效率取0.7：
光伏功率 = 10 ÷ 4 ÷ 0.7 ≈ 3.57kW → 建議安裝4kW組件
4. 蓄電池容量設計
- 核心公式：
蓄電池容量（Ah） = 日用電量（kWh） × 自備天數 ÷ 系統電壓（V） ÷ 放電深度（DOD）
- 參數說明：
- 自備天數：無光照時供電天數（一般3-5天，干旱地區需更長）。
- 放電深度（DOD）：鉛酸電池≤50%，鋰電可達80%~90%。
- 示例（48V系統，3天備電，鋰電DOD=80%）：
容量 = 10kWh × 3 ÷ 48V ÷ 0.8 ≈ 781Ah → 可選800Ah鋰電池組
5. 逆變器與控制器選型
- 逆變器功率 ≥ 最大同時負載總功率 × 1.2（預留余量）。
- 控制器電流 ≥ 光伏總功率（W） ÷ 系統電壓（V） ÷ 0.8（效率冗余）。
1. 地理位置與氣候
- 查詢當地月平均輻照量，按最差月份設計（如12月輻照最低）。
- 考慮冬季積雪、沙塵覆蓋導致的**發電損失**（可增加10-20%組件功率）。
2. 電池技術選型
鉛酸電池：循環壽命300-500次；DOD 50%；價格低 ；適用于低成本小型系統。
鋰電池：循環壽命2000-6000次 ；DOD 80-90%；價格高 ；適用于長壽命、高要求系統。
3. 系統冗余設計
- 組件功率增加10-20%應對組件老化。
- 蓄電池容量增加15%補償低溫容量衰減（鉛酸電池在-10℃時容量下降30%）。
1. 負載分級管理
- 關鍵負載（照明、通訊）：優先保障供電。
- 非關鍵負載（空調、電暖器）：可配置自動卸載電路，在電量不足時切斷。
2. 混合能源備份
- 在長期陰雨地區，搭配風力發電機或柴油發電機作為備用。
3. 智能控制系統
- 使用具備負載優先級管理的逆變器，動態分配電力。
用戶需求：偏遠地區小屋，日用電量5kWh，備電3天，系統電壓48V。
- 光伏陣列：當地最低日照3.5h（12月），效率0.65 → 5kWh ÷ 3.5h ÷ 0.65 ≈ 2.2kW → 安裝2.5kW組件。
- 鋰電池組：DOD=85% → 容量 = 5kWh × 3 ÷ 48V ÷ 0.85 ≈ 368Ah → 選擇400Ah鋰電池。
- 逆變器：峰值負載3kW（含水泵啟動）→ 選擇4kW純正弦波逆變器。
- 控制器：2500W ÷ 48V ÷ 0.8 ≈ 65A → 選擇80A MPPT控制器。
1. 避免組件-控制器-電池電壓不匹配：確保組件工作電壓匹配控制器輸入范圍。
2. 防反接保護：直流側必須安裝熔斷器和防反接二極管。
3. 溫度補償：鉛酸電池需配置溫度傳感器，防止過充/過放。
4. 專業安裝：高壓直流系統（>120V）需持證電工操作。
> 最后建議：使用專業設計軟件進行模擬，或委托有離網經驗的集成商設計。首次安裝建議預留10-20%的功率和容量冗余，后續可根據實際運行數據調整。
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