教你如何打造适合自己的家用光伏电站

一座家用光伏电站如下图所示，一般包含①光伏电池组件、②线缆、③并网逆变器、④并网开关箱、⑤计量仪表。但是对于广大的普通来讲如何来打造一个适合自己的家用光伏电站呢?

一、如何申请建造自己家用光伏系统

国家电网承诺：国家电网将为分布式光伏发电项目业主提供接入系统方案制定、电能计量装置安装、并网验收和调试等全过程服务;支持分布式光伏发电分散接入低压配电网，按照国家政策全额收购富余电量;对所有分布式光伏发电项目免收系统备用容量费。项目接入公共电网的部分也由电网买单，用户仅需自己投资光伏发电设备以及自用部分少量电缆线路及断路器投入。那么我们要如何来申请呢?

第一步，居民最好有独立的场地(如屋顶)来安装，若是公共屋顶需征求邻居业主书面签字同意。要有房屋产权证。工商业用户要有房屋产权证、土地使用证、营业执照。

第二步，居民要征求自建电站小区的业委会或居委会许可。

第三步，居民前往电力公司营业厅进行分布式光伏发电项目并网申请，供电部门将来现场开展现场勘查，并组织审查380V(220V)伏接入方案。

第四步，如果设计接入方案和设备方面有问题，供电部门会提供接入方案和接入电网意见函，居民将根据方案和意见函对设施进行改造。

第五步，找专业公司安装并网系统。

第六步，装好后(进户线以下部分)，通知电力公司过来验收，他们会在居民家中安装计量装置(户主自备计量箱)，并签订购电协议，完成最终并网程序。

二、太阳能光伏系统安装要求

1、家用光伏电站安装要求：

确定你家房子是否适合安装家用光伏电站。首先评估屋顶的牢固程度、面积以及向阳性。房子的大小对安装成本的影响不大，不过在预估精确的成本之前，必须确定家庭消耗的总电量以及太阳能电力所占的比例。

2、太阳能电池板应面朝西而不是面朝南：

在屋顶上安装太阳能电池板我们通常被告知要面朝南安装。但研究人员发现，面朝西安装最合算。研究针对的是美国，而美国的电价是按阶梯式收费，用电高峰电费更贵，下午和晚上都是用电高峰，电费比上午更贵，太阳能产生的电力更有价值。

研究人员称，如果面朝西，发电峰值功率将在下午电力更有价值时到来。

如果面朝西，在下午五点之后，电池板的发电功率仍然有峰值功率的55%;如果面朝南，此时的发电功率只有峰值的15%。安装太阳跟踪器使面板始终朝向太阳，可以增加45%的输出，但跟踪器的昂贵成本完全抵消了其益处。

三、太阳能发电系统容量设计

容量也就是光伏发电系统的发电功率，一般根据居民的可建设屋顶面积来设计。安装空间可以是斜面屋顶，也可以说平面屋顶。平面屋顶1平方米的面积目前可发电约75W，屋面承重增加约35-45公斤。朝南向斜面屋顶1平方米可建设约130W，屋面承重增加约15公斤。一般居民可以构建3kW-5kW的电站。

四、太阳能电池组件的选择

电池组件分为单晶硅电池组件、多晶硅电池组件和非晶电池组件。单晶的发电效率最高，在同样面积下可以发出更多的电，对于可安装面积比较小选择单晶的是最合适的，但是单价会高些。多晶硅的效率次之，对安装面积比较富裕的选择多晶硅比较合算，价格相对较低。非晶硅的效率最低一般不建议使用。(小知识：单晶电池片一般是圆角的，多晶电池片一般是方角的)

电池组件的五大参数就是峰值功率、开路电压、短路电流、工作电压、工作电流。这些参数的选定非常的重要。

电池组件根据功率有大小之分，单组件的功率从10W-300W都有。单组件功率的大小和面积成正比，因此在选择功率的同时也要选择最合适尺寸的电池组件来满足你的安装空间要求。

五、并网太阳能逆变器的选择

并网太阳能逆变器作为光伏电池组件与电网的接口装置，将光伏电池的直流电能转换成交流电能并传输到电网上，在光伏并网发电系统中起着至关重要的作用。

户用并网逆变器有2种，一种是集中式并网光伏逆变器，最小功率为1kW，输入电压在150V-550V不等。另外一种是微型并网光伏逆变器，一般用在AC220V的电压等级中，功率从200W到500W之间，输入电压的范围为12V～28VDC。两种并网逆变器的用法很不一样。集中式并网逆变器的体积一般较大适合壁挂安装，微型并网光伏逆变器小巧，一般和电池组件一起就近安装(可安装在电池组件下方的支架上)，户用户用分布式并网光伏发电系统两种都可以选择。

并网逆变器的主要参数是最大输入功率、最大输入电压、额定输入电压、启动电压、MPPT电压范围、输出电网电压。

并网逆变器的选择主要是选择额定功率以及输入输出电压等级。那么用户只要根据自己选定好的电池组件的电压等级和串并联方式就可以很容易的确定并网逆变器的输入电压范围，根据自己家里的用电情况就可以选择单相或是三相输出。

例如：电池板的峰值功率为250W，开路电压为39V，工作电压为30V，要组成2KW的系统需要8片电池组件串联，那么并网逆变器的最大输入电压就必须大于38V/片*8片=304V，额定电压在240V左右。那么选择的逆变器就应该是2000w，最大输入输出电压大于304伏，MPPT跟踪范围涵盖240左右。并网输出根据家庭的具体供电情况而定选择单相220V或是三相380V的。并网逆变器作为整个系统的最重要的部件，一定要选择通过国家相关认证的产品(例如金太阳认证CQC)。

六、其他部件的选择

1、线缆。由于光伏发电期为25年，为保证系统长期稳定的工作，建议尽量选用专用光伏电缆。

2、防雷器。防雷器和普通防雷器不一样，要选择光伏专用高压直流防雷器，因为普通防雷器的持续工作电压是AC220V或是AC380V的，光伏专用防雷器的持续工作电压可以高达DC1000V。也可以使用传统的避雷针防雷，但要做好充分可靠的接地，接地电阻不大于4欧姆。

3、计量表。计量仪表电力公司会免费为用户安装两块电表，一块是计量光伏发电电量的电表，另一个是双向计量电表，即用户自己用电和卖到电网的电量计量电表。这样用户可以实时看到自己每天的用电情况、发电情况和输到电网上的电量情况。

七、太阳能光伏发电系统安装形式

主要有水平屋顶、倾斜屋顶和光伏采光顶。分别是如下：

1)水平屋顶

在水平屋顶上，光伏阵列可以按最佳角度安装，从而获得最大发电量;并且可采用常规晶硅光伏组件，减少组件投资成本，往往经济性相对较好。但是这种安装方式的美观性一般。

水平屋顶

2)倾斜屋顶

在北半球，向正南、东南、西南、正东或正西倾斜的屋顶均可以用于安装光伏阵列。在正南向的倾斜屋顶上，可以按照最佳角度或接近最佳角度安装，从而获得较大发电量;可以采用常规的晶体硅光伏组件，性能好、成本低，因此也有较好经济性。并且与建筑物功能不发生冲突，可与屋顶紧密结合，美观性较好。其它朝向(偏正南)屋顶的发电性能次之。

倾斜屋顶

3)光伏采光顶

指以双玻组件作为采光顶的建筑构件，美观性很好，并且满足透光的需要。

立面安装侧立面安装形式主要指在建筑物南墙、(针对北半球)东墙、西墙上安装光伏组件的方式。对于多、高层建筑来说，墙体是与太阳光接触面积最大的外表面，光伏幕墙垂直光伏幕墙是使用的较为普遍的一种应用形式。

根据设计需要，可以用透明、半透明和普通的透明玻璃结合使用，创造出不同的建筑立面和室内光影效果。双层光伏幕墙、点支式光伏幕墙和单元式光伏幕墙是目前光伏幕墙安装中比较普遍的形式。目前用于幕墙安装的组件成本较高，光伏系统工程进度受建筑总体进度制约，并且由于光伏阵列偏离最佳安装角度，输出功率偏低。除了光伏玻璃幕墙以外，光伏外墙、光伏遮阳蓬等也可以进行建筑立面安装。

光伏采光顶

八、方案设计

因每一个用户住宅都是不一样的结构，需要通过专业的场地分析、设备选择和业主的需求设计一套符合业主的发电需求、资金预算、房屋结构的系统方案

九、安装调试

安装如果自己不熟悉电气系统的话，最好请有资质的人员来安装。电池组件安装完后的串并联接线最好在太阳下山后完成，避免高压触电，同时做好防雷接地的工作，此外要注意支架的抗风等级，北方用户还要注意抗雪等级。调试可以和电力公司的人员一起配合调试。