La progettazione di un sistema completo di generazione di energia fotovoltaica solare distribuita deve considerare molti fattori ed eseguire vari progetti, come la progettazione delle prestazioni elettriche, la progettazione della messa a terra della protezione contro i fulmini, la progettazione della schermatura elettrostatica, la progettazione della struttura meccanica, ecc., per i sistemi di generazione di energia fotovoltaica distribuiti indipendenti applicati per terra. Detto che la cosa più importante è determinare la capacità dell'array di celle solari e della batteria di accumulo in base alle esigenze di utilizzo, in modo da soddisfare le esigenze del normale lavoro. Il principio generale di progettazione del sistema di generazione di energia fotovoltaica distribuita è determinare i componenti minimi delle celle solari e la capacità della batteria sulla base del presupposto di garantire che il carico debba essere soddisfatto, in modo da ridurre al minimo l'investimento, vale a dire, considerare l'affidabilità e l'economia a lo stesso tempo.
L'idea progettuale di un sistema solare fotovoltaico indipendente è innanzitutto determinare la potenza del modulo a celle solari in base al consumo energetico del carico elettrico, quindi calcolare la capacità della batteria di accumulo. Tuttavia, il sistema di generazione di energia fotovoltaica distribuita solare connesso alla rete ha la sua particolarità. È necessario garantire la stabilità e l'affidabilità del funzionamento del sistema di generazione di energia fotovoltaica distribuita, pertanto durante la progettazione è necessario prestare attenzione ai seguenti elementi:
1) Lo spettro e l'intensità luminosa della luce irradiata dal sole che colpisce la matrice quadrata di celle solari a terra sono influenzati dallo spessore dell'atmosfera (ovvero dalla qualità dell'atmosfera), dalla posizione geografica, dal clima e il tempo del luogo, la topografia e le caratteristiche, ecc. Ci sono grandi variazioni sia entro un mese che entro un anno, e ci sono anche grandi differenze nella radiazione annuale totale tra gli anni. L'area in cui viene utilizzato il sistema di generazione di energia fotovoltaica distribuita solare, la radiazione solare dell'area, la longitudine e la latitudine del luogo in cui vengono utilizzate le celle solari. Comprendere e padroneggiare le risorse meteorologiche del luogo di utilizzo, come la radiazione solare media mensile (annuale), la temperatura media, il vento e la pioggia, ecc. In base a queste condizioni, le ore di punta standard solari locali (h) e l'angolo di inclinazione e azimut.
2) A causa dei diversi usi, il consumo energetico, il tempo di consumo energetico ei requisiti per l'affidabilità dell'alimentazione sono diversi. Alcune apparecchiature elettriche hanno un modello di consumo energetico fisso, mentre alcuni carichi hanno modelli di consumo energetico irregolari. La potenza di uscita (W) del sistema solare fotovoltaico influenza direttamente i parametri dell'intero sistema. L'efficienza di conversione fotoelettrica dell'array di celle solari è influenzata dalla temperatura della cella solare stessa, dall'intensità della luce solare e dalla tensione di carica flottante della batteria, e questi tre cambieranno entro un giorno, quindi l'efficienza di conversione fotoelettrica del solare anche l'array di celle è variabile. Pertanto, anche la potenza di uscita della falange di celle solari oscilla con i cambiamenti di questi fattori.
3) Il tempo di lavoro (h) del sistema solare fotovoltaico è il parametro fondamentale che determina la dimensione dei componenti delle celle solari nel sistema solare fotovoltaico. Determinando il tempo di lavoro, è possibile calcolare inizialmente il consumo energetico giornaliero del carico e la corrispondente corrente di carica dei componenti della cella solare.
4) Il parametro del numero di giorni di pioggia consecutivi (d) nel luogo in cui viene utilizzato l'impianto solare fotovoltaico determina la dimensione della capacità della batteria e la potenza dei componenti della cella solare necessari per ripristinare la capacità della batteria dopo il giorno di pioggia. Determinare il numero di giorni D tra due giorni di pioggia consecutivi significa determinare la potenza del componente della batteria richiesta dal sistema per caricare completamente la batteria dopo una giornata di pioggia continua.
5) Il pacco batteria funziona nello stato di carica flottante e la sua tensione cambia con la generazione di energia dell'array di celle solari e il consumo di energia del carico. L'energia fornita dalla batteria è influenzata anche dalla temperatura ambiente.
6) I controller e gli inverter di carica e scarica della batteria solare sono composti da componenti elettronici. Quando sono in funzione, hanno un consumo di energia che influisce sulla loro efficienza lavorativa. Le prestazioni e la qualità dei componenti selezionati dai controllori e dagli inverter sono anche correlate al consumo energetico. La dimensione dell'energia, che influisce quindi sull'efficienza del sistema di generazione di energia fotovoltaica distribuita.
Questi fattori sono abbastanza complicati. In linea di principio, ogni sistema di generazione di energia deve essere calcolato separatamente. Per alcuni fattori di influenza le cui quantità non possono essere determinate, solo alcuni coefficienti possono essere utilizzati per stimarli. A causa dei diversi fattori considerati e della loro complessità, anche i metodi adottati sono differenti.
Il compito di progettare un sistema di generazione di energia fotovoltaica distribuito solare è selezionare l'array quadrato di celle solari nelle condizioni ambientali del quadrato di celle solari, la batteria, il controller e l'inverter costituiscono un sistema di alimentazione che non solo ha elevati vantaggi economici, ma anche garantisce un'elevata affidabilità del sistema.
Il ciclo di cambiamento della luce solare e della radiazione in varie regioni della terra è di 24 ore al giorno e anche la generazione di energia degli array di celle solari in una determinata regione cambia periodicamente entro 24 ore. Le regole sono le stesse. Ma i cambiamenti del tempo influenzeranno la quantità di energia generata dal pannello solare. Se ci sono diversi giorni di pioggia continua, la falange a celle solari difficilmente può generare elettricità e può essere alimentata solo dalla batteria, e la batteria deve essere ricaricata il prima possibile dopo che è stata completamente scaricata. Nel progetto si dovrà utilizzare come dato principale del progetto l'energia radiante totale giornaliera del sole o il valore medio delle ore di soleggiamento annuali fornite dalla stazione meteorologica. Poiché i dati in una regione variano di anno in anno, per affidabilità dovrebbero essere considerati i dati minimi degli ultimi dieci anni. In base al consumo di energia del carico, la batteria deve essere alimentata sia sotto sole che senza sole, quindi la radiazione solare totale o le ore di sole totali fornite dalla stazione meteorologica sono dati indispensabili per determinare la capacità della batteria.
Per gli array di celle solari, il carico dovrebbe includere il consumo di tutti i dispositivi che consumano energia nel sistema (ad eccezione di apparecchi elettrici, batterie e linee, controller, inverter, ecc.). La potenza di uscita dell'array di celle solari è correlata al numero di moduli collegati in serie e in parallelo. Il collegamento in serie serve per ottenere la tensione operativa richiesta e il collegamento in parallelo serve per ottenere la corrente operativa richiesta. In base alla potenza consumata dal carico, per un numero appropriato di moduli di celle solari, dopo il collegamento in serie-parallelo, si forma la potenza di uscita richiesta dell'array di celle solari.