家用太阳能供电系统

1、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：类型 单晶硅多晶硅非晶硅转换效率12-18%10-16%6-8%使用寿命15-20年15-20年5-10年平均价格昂贵较贵较便宜稳定性好好差（会衰减）颜色黑色、深蓝深蓝晶体状棕主要优点转换效率高、工作稳定，体积小。

2、工作稳定，成本低。使用广泛。价低，弱光性好，多数用于计算器，电子表等主要缺点成本高转换效率较低转换效率最低，会衰减。相同功率的面积比晶体硅大一倍以上。（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表2：类别 锂电池镍镉电池镍氢电池免维护铅酸电池胶体普

3、通酸液充放电特性无记忆效应,使用时间长,重复充电可达1200次以上。2小时的急速充电。可以重复500次以上充放电,但是记忆效应明显,使用一定时间后,需完全放电后,才可充电。没有明显的记忆效应,随充随用，可以重复500次以上充电。1.2小时的急速充电。耐深放电,亏电状态下恢复能为极好,不会因若干次亏电而失去容量.寿命长,可达10年。若干次亏电而失去容量,易使电池报废.使用寿命一般为2-3年。容量同等容量的锂电池重量比镍电池要轻50%,单体电压为3.6V单体电压为1.2V.容量在200mAh-14000mAh单体电压为1.2V,容量是同体积的镍镉电池的1.5-2倍单体电压有2V,6V,12V,容量

4、5.5Ah-180Ah,2V可达3000AH单体电压有2V,6V,12V,容量5AH-200Ah,2V可达3000Ah适用范围移动通信、报警系统、仪器仪表、日用品等。太阳能系统、UPS、通信设备（2V）电动车、发电、数据工程等（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

5、。（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。

6、 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

7、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

8、。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

9、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 86528Wh 电脑 液晶显示100W 251000Wh 打印机 激光250W 11250Wh 传真机 喷墨150W 12150Wh 电冰箱 150L100W 124800Wh 洗衣机 300W 10.5150Wh 微波炉 1000W 111000Wh 空调 1.5匹1200W 153000Wh 卫星电视接收机/VCD 25W 16150Wh 彩色电视 21寸95W 16570W

10、h 水泵 400W 11100Wh 总计 3800W 7698Wh 2、部分电器使用太阳能 (1)电器较多的使用设计表4：1600Wp 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 86528Wh 电脑 液晶显示 100W 251000Wh 打印机 激光 250W 11250Wh 传真机 喷墨 150W 12150Wh 电冰箱 150L 100W 124800Wh 洗衣机 300W 10.5150Wh 微波炉 1000W 111000Wh 卫星电视接收机/VCD 25W 16150Wh 彩色电视 21寸 95W 165

11、70Wh 水泵 400W 11100Wh 总计 2600W 4698Wh （2）电器较少的使用设计表5：800Wp 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 64264Wh 电脑 液晶显示 100W 15500Wh 打印机 喷墨 30W 1130Wh 传真机 喷墨 150W 11150Wh 电冰箱 150L 100W 124800Wh 洗衣机 300W 10.5150Wh 微波炉(选项) 1000W 10.5500Wh 卫星电视接收机/VCD 25W 16150Wh 彩色电视 21寸 70W 16420Wh 水泵 2

12、00W 10.5100Wh 总计 2000W 2264Wh 设备配置： 太阳电池组件：800Wp； 免维护蓄电池：400AH/24V； 逆变器：2000W ； 充电控制器：30A。 可以连续工作三个阴雨天 微波炉与办公设备只能选其一。如果太阳电池组件采用1000Wp，微波炉与办公设备即可同时使用。 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

13、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

14、面积约11.2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，维护上比较麻烦，费用较高。八、建议1、太阳能电池组件是该系统的核心，也是费用最高的部分。国外必须提供别墅使用电器的名称、数量、功率以及每天使用时间，没有这些数据，厂家做不出产品方案，做不出报价。以国外提供的离网发电系统调查表中的数据来看，厂家根本无法做方案，至少需要电器的名称、数量及使用时间，国内可以估计大致功率。如需要详细的产品方案，必须有详细的调查数据。2、别墅太阳能供电系统不能完全脱离市政用电，只能作为市政用电的补充。主要原因