太陽(yáng)能家庭發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組、太陽(yáng)能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。

　　系統(tǒng)分類(lèi)

　　太陽(yáng)能家庭發(fā)電系統(tǒng)分為離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)：

　　1、離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。主要由太陽(yáng)能電池組件、控制器、蓄電池組成，若要為交流負(fù)載供電，還需要配置交流逆變器。

　　2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)就是太陽(yáng)能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電這后直接接入公共電網(wǎng)。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)有集中式大型并網(wǎng)電站一般都是國(guó)家級(jí)電站，主要特點(diǎn)是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng)，由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶(hù)供電。但這種電站投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、占地面積大，發(fā)展難度較大。而分散式小型并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，特別是光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)，由于投資小、建設(shè)快、占地面積小、政策支持力度大等優(yōu)點(diǎn)，是并網(wǎng)發(fā)電的主流。

　　組成。如輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。

　　系統(tǒng)組成

　　1）太陽(yáng)能板

　　太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能家庭發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，太陽(yáng)能電池板的作用是將太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)化為電能后，輸出直流電存入蓄電池中。太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能家庭發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部件之一，其轉(zhuǎn)換率和使用壽命是決定太陽(yáng)電池是否具有使用價(jià)值的重要因素。 組件設(shè)計(jì)：按國(guó)際電工委員會(huì)IEC：1215：1993標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用36片或72片多晶硅太陽(yáng)能電池進(jìn)行串聯(lián)以形成12V和24V各種類(lèi)型的組件。該組件可用于各種戶(hù)用光伏系統(tǒng)、獨(dú)立光伏電站和并網(wǎng)光伏電站等。

　　2）太陽(yáng)能控制器

　　太陽(yáng)能控制器是由專(zhuān)用處理器CPU、電子元器件、顯示器、開(kāi)關(guān)功率管等組成。

　　3）蓄電池

　　蓄電池的作用是在有光照時(shí)將太陽(yáng)能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來(lái)，到需要的時(shí)候再釋放出來(lái)。太陽(yáng)能蓄電池是‘蓄電池’在太陽(yáng)能光伏發(fā)電中的應(yīng)用，主要采用鉛酸免維護(hù)蓄電池、普通鉛酸蓄電池，膠體蓄電池和堿性鎳鎘蓄電池四種。 國(guó)內(nèi)廣泛使用的太陽(yáng)能蓄電池主要是：鉛酸免維護(hù)蓄電池和膠體蓄電池，這兩類(lèi)蓄電池，因?yàn)槠涔逃械摹懊狻本S護(hù)特性及對(duì)環(huán)境較少污染的特點(diǎn)，很適合用于性能可靠的太陽(yáng)能電源系統(tǒng)，特別是無(wú)人值守的工作站。

　　4）逆變器

　　太陽(yáng)能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽(yáng)能家庭發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。

　　工作原理

　　光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽(yáng)電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是較少受地域限 制，因?yàn)殛?yáng)光普照大地;光伏系統(tǒng)還具有安全可靠、無(wú)噪聲、低污染、無(wú)需消耗燃料和架設(shè)輸電線(xiàn)路即可就地發(fā)電供電及建設(shè)周期短的優(yōu)點(diǎn)。

　　光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，利用太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能。不論是獨(dú)立使用還是并 網(wǎng)發(fā)電，光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構(gòu)成，不涉及機(jī)械部件，所以，光伏發(fā)電設(shè)備極為精 煉，可靠穩(wěn)定壽命長(zhǎng)、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便。理論上講，光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場(chǎng)合，上至航天器，下至家用電源，大到兆瓦級(jí)電站，小到玩具，光伏電源 無(wú)處不在。太陽(yáng)能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽(yáng)能電池（片），有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。單晶和多晶電池用量最大，非晶電池用于一些小系 統(tǒng)和計(jì)算器輔助電源等。

　　系統(tǒng)優(yōu)劣

　　優(yōu)點(diǎn)

　　1、太陽(yáng)能取之不盡，用之不竭，地球表面接受的太陽(yáng)輻射能，能夠滿(mǎn)足全球能源需求的1萬(wàn)倍。只要在全球4%沙漠上安裝太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)，所發(fā)電力就可以滿(mǎn)足全球的需要。太陽(yáng)能發(fā)電安全可靠，不會(huì)遭受能源危機(jī)或燃料市場(chǎng)不穩(wěn)定的沖擊；

　　2、太陽(yáng)能隨處可處，可就近供電，不必長(zhǎng)距離輸送，避免了長(zhǎng)距離輸電線(xiàn)路的損失；

　　3、太陽(yáng)能不用燃料，運(yùn)行成本很低；

　　4、太陽(yáng)能發(fā)電沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，不易用損壞，維護(hù)簡(jiǎn)單，特別適合于無(wú)人值守情況下使用；

　　5、太陽(yáng)能發(fā)電不會(huì)產(chǎn)生任何廢棄物，沒(méi)有污染、噪聲等公害，對(duì)環(huán)境無(wú)不良影響，是理想的清潔能源；

　　6、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短，方便靈活，而且可以根據(jù)負(fù)荷的增減，任意添加或減少太陽(yáng)能方陣容量，避免浪費(fèi)。

　　缺點(diǎn)

　　1、地面應(yīng)用時(shí)有間歇性和隨機(jī)性，發(fā)電量與氣候條件有關(guān)，在晚上或陰雨天就不能或很少發(fā)電；

　　2、能量密度較低，標(biāo)準(zhǔn)條件下，地面上接收到的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度為1000W/M^2。大規(guī)格使用時(shí)，需要占用較大面積；

　　3、價(jià)格仍比較貴，為常規(guī)發(fā)電的3~15倍，初始投資高。

　　太陽(yáng)能家庭發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)詳解

　　1、家庭式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)步驟

　　如圖3-1為家庭式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟框圖。家庭式太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分為軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)先于硬件設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)包括：負(fù)載用電量的計(jì)算，太陽(yáng)能電池方陣面輻射量的計(jì)算，太陽(yáng)能電池和蓄電池容量的計(jì)算，太陽(yáng)能電池方陣安裝傾角的計(jì)算，系統(tǒng)運(yùn)行情況的預(yù)測(cè)和系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益的分析等。硬件設(shè)計(jì)包括：負(fù)載的選型及必要的設(shè)計(jì)，太陽(yáng)能電池和蓄電池的選型，太陽(yáng)能電池支架的設(shè)計(jì)，逆變器的選型和設(shè)計(jì)，以及控制系統(tǒng)選型和設(shè)計(jì)。由于軟件設(shè)計(jì)牽涉到復(fù)雜的太陽(yáng)能輻射量、安裝傾角以及系統(tǒng)優(yōu)化的設(shè)計(jì)計(jì)算，一般是由計(jì)算機(jī)來(lái)完成的；在要求不太嚴(yán)格的情況下，也可以采取估算的辦法。

　　在設(shè)計(jì)計(jì)算中，需要的基本數(shù)據(jù)主要有：現(xiàn)場(chǎng)的地理位置，包括地點(diǎn)、緯度、經(jīng)度和海拔等；安裝地點(diǎn)的氣象資料，包括逐月的太陽(yáng)能總輻射量、直接輻射量及散輻射量，年平均氣溫和最高、最低氣溫，最長(zhǎng)連續(xù)陰雨天數(shù)，最大風(fēng)速及冰雹、降雪等特殊氣象情況。氣象資料一般無(wú)法做出長(zhǎng)期預(yù)測(cè)，只能以過(guò)去10年到20年的平均值作為依據(jù)。另外，從氣象部門(mén)得到的資料，一般只有水平面的太陽(yáng)輻射量，實(shí)際使用時(shí)必須設(shè)法換算到相應(yīng)陣列傾斜面上的輻射量。對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)的太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)可能并不類(lèi)似于附近的城市，可采用鄰近某個(gè)城市的氣象資料或類(lèi)似地區(qū)氣象觀測(cè)站所記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行類(lèi)推。

　　2、 光伏方陣最佳傾角計(jì)算

　　由于太陽(yáng)光照射到地面的角度時(shí)時(shí)刻刻都在變化，而太陽(yáng)能電池只有在日光直射的時(shí)候發(fā)電的效率是最高的，因此太陽(yáng)能電池方陣布置有兩種方法： 一種是安裝向日跟蹤系統(tǒng); 另外一種是根據(jù)計(jì)算確定最佳安裝角度安裝太陽(yáng)能電池方陣。前者可以提高太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率，但成本很高，后一種雖然效率沒(méi)有前者高，但建設(shè)成本較低，綜合考慮采用第二種方法。

　　（1）計(jì)算方法

　　（3-1）式中ρ為地物表面反射率。一般情況下，最后一項(xiàng)地面反射輻射量很小，只占HT的百分之幾。式中H為水平面上總輻射量。ρ為地面反射率，范圍大致為0.2～0.7，通常取ρ=0.2。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，傾角的計(jì)算結(jié)果精確到1°已經(jīng)足夠。具體計(jì)算過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜，為此可利用計(jì)算機(jī)軟件，只要輸入安裝地點(diǎn)的太陽(yáng)輻射資料及地理緯度等數(shù)據(jù)，即可算出任意傾角下的平均日輻射量，最后確定當(dāng)?shù)氐淖罴褍A角及各月平均日輻射量［10］。

　　（2）平均峰值日照時(shí)數(shù)計(jì)算

　　由太陽(yáng)能電池傾斜面方陣上有輻射資料的歷年逐月日平均太陽(yáng)能輻射量可求出全年平均日太陽(yáng)輻射量HT，，并用單位mWh/cm2表示，除以標(biāo)準(zhǔn)日太陽(yáng)輻射照度，即可求出平均峰值日照時(shí)數(shù)T0，如式（3-7）所示。

　　（3）駐馬店地區(qū)的氣象資料

　　駐馬店位于河南中南部，北接漯河，南鄰信陽(yáng)，地處淮河上游的丘陵平原地區(qū)。位于北緯32°18′—33°15′，東經(jīng)113°10′—115°12′，地處亞熱帶與暖溫帶的過(guò)渡地帶，具有亞熱帶與暖溫帶的雙重氣候特征，是典型的季風(fēng)型半濕潤(rùn)氣候。主要特點(diǎn)是：季風(fēng)分明、四季分明、溫濕適中、雨熱同季。年平均太陽(yáng)輻射總量112～120千卡/平方厘米，年平均日照時(shí)數(shù)約為2000～2200小時(shí)。全年平均氣溫15℃，極端最低氣溫-21℃，極端最高氣溫達(dá)44℃。全市多年平均降水量為920mm，南部多于北部，西部多于東部。常年主導(dǎo)風(fēng)向冬季為西北風(fēng)和北風(fēng)，夏季為東南風(fēng)和南風(fēng)，最大風(fēng)速為25米/秒。

　　根據(jù)駐馬店地區(qū)的歷年逐月日平均輻射量及駐馬店地區(qū)的緯度經(jīng)計(jì)算駐馬店地區(qū)平均實(shí)際日照時(shí)數(shù)7小時(shí)；平均峰值日照時(shí)數(shù)（組件表面上）為4.33小時(shí)；最小的日峰值日照時(shí)數(shù)為3.68小時(shí)；駐馬店地區(qū)的太陽(yáng)能電池組件最佳傾角為41°。結(jié)果見(jiàn)表（3-3）所示。

　　3、家庭日用電負(fù)荷計(jì)算

　　本次試驗(yàn)設(shè)計(jì)所用的家庭負(fù)荷量數(shù)據(jù)采用調(diào)查訪問(wèn)的形式獲得，對(duì)普通家庭式日常用電負(fù)荷進(jìn)行調(diào)查，計(jì)算統(tǒng)計(jì)出家庭常用負(fù)荷的功率及其用電時(shí)數(shù)，表3-4為普通家庭日常負(fù)荷表。

　　由統(tǒng)計(jì)表知普通家庭家用負(fù)載總功率約為1.78KW；每日耗電量L約為5.77kW.h 。

　　4、電池組件的確定

　　太陽(yáng)能電池組件板的功率

　　式中，L為負(fù)載每天總耗電量；T0為平均峰值日照時(shí)數(shù)；η1為蓄電池充電效率（0.80～0.90）；η2為方陣方陣組合損失表面由于塵污遮蔽或老化引起的修正系數(shù)，通常可取0.9～0.95；η3為逆變器的轉(zhuǎn)換效率，通常可取0.9～0.98。K為考慮一些未知工作因素，而引入的安全系數(shù)，可根據(jù)電壓等級(jí)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確程度，運(yùn)行環(huán)境等，在1.05～1.30之間選取。

　　由日耗電量L=5.77kW.h，可計(jì)算出該系統(tǒng)需要太陽(yáng)能電池板的總功率

　　PA=1.67KW，由此可以選擇總功率為1.7KW的太陽(yáng)能組件，一般采用太陽(yáng)能電池標(biāo)準(zhǔn)組件，通過(guò)串并聯(lián)構(gòu)成所需要功率的太陽(yáng)能電池方陣。該系統(tǒng)可采用36塊每塊電壓為0.5V，功率為2.8W的太陽(yáng)能電池板串聯(lián)成面積125×125，電壓18V，功率100W單晶太陽(yáng)能電池組件，再用17塊該太陽(yáng)能組件進(jìn)行并聯(lián)使用。

　　5、蓄電池容量的確定

　　在獨(dú)立型家庭式太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，蓄電池是僅次于光伏組件的最重要部件，而且隨著光伏組件價(jià)格的不斷降低，蓄電池在總投資中的比例正在逐漸增加。所以，合理配置蓄電池容量十分重要：容量過(guò)大，不僅增加投資，而且會(huì)造成蓄電池充電不足，長(zhǎng)期處于虧電狀態(tài)，加上自放電等原蓄電池容量因，蓄電池容易損壞；容量太小，容易造成過(guò)放電，不能滿(mǎn)足負(fù)載用電需要。參考《《RAPS Design Manual》》和《《Applied Photovoltaics》》兩個(gè)文獻(xiàn)，蓄電池容量的計(jì)算可以根據(jù)用電負(fù)荷和連續(xù)陰雨天數(shù)來(lái)確定，實(shí)際計(jì)算可按式（3-9）

　　式中，C－蓄電池容量， S－蓄電池供電支持的天數(shù)（一般取2.5～5.0d）， L－負(fù)載平均每天用電量，；DOD－蓄電池放電深度（一般取0.8）， ηout -從蓄電池到負(fù)荷的效率：ηout = Fo×Fi， Fo－交流配電電路效率（一般取0.95），F(xiàn)i－逆變器效率（一般取0.90～0.98），K－蓄電池放電容量修正系數(shù)（一般取1.2）等于蓄電池Amp-hour效率的倒數(shù)。 根據(jù)系統(tǒng)要求計(jì)算日耗電量L=5.77kW.h，再根據(jù)式（3-9），可算出蓄電池組的容量C值為27.91kWh，選擇12V的標(biāo)稱(chēng)電壓鉛酸蓄電池單體，串聯(lián)成24 V電池蓄電池組；根據(jù)電池組容量安時(shí)數(shù)等于所需瓦時(shí)除以電池組電壓，得電池組的容量C′= C/24 = 1162.86Ah，所以可選擇12個(gè)12 V，200 Ah的密封免維護(hù)鉛酸蓄電池先兩兩串聯(lián)后再進(jìn)行并聯(lián)，即可接成滿(mǎn)足需要的蓄電池組。

　　6、逆變器和控制器的確定

　　根據(jù)用戶(hù)的負(fù)載實(shí)況要求計(jì)算出負(fù)載總功率為P負(fù)為1.77KW，由于負(fù)載的總功率大于逆變器總功率的80%時(shí)，逆變器會(huì)發(fā)熱過(guò)度減少逆變器的使用壽命，所以選擇逆變器時(shí)需要有設(shè)計(jì)余量，一般逆變器的功率計(jì)算為P逆= P負(fù)/η ，一般η取80%，則P逆為1.77kW/80% =2.22KW，所以需要選用3KW的逆變器。

　　太陽(yáng)能電池板需要的時(shí)均總功率為PA為1.7KW ，由于采用24 V電池，因此系統(tǒng)最大電流約為PA/24 =70.8 A，我們可選擇24 V 80A的控制器。

　　7、太陽(yáng)能組件安裝設(shè)計(jì)

　　本次設(shè)計(jì)選定的駐馬店地區(qū)位于北緯32.58o，經(jīng)計(jì)算太陽(yáng)能電池組件最佳傾角為41o，；比較理想的安裝位置是將太陽(yáng)能電池板直接安裝在屋頂上，依據(jù)屋頂?shù)膬A角合理安排，依托不銹鋼支架安裝太陽(yáng)能電池板。

　　一般情況下，我們?cè)谟?jì)算發(fā)電量時(shí)，是在方陣面完全沒(méi)有陰影的前提下得到的。因此，如果太陽(yáng)電池不能被日光直接照到時(shí)，那么只有散射光用來(lái)發(fā)電，此時(shí)的發(fā)電量比無(wú)陰影的要減少約10％～20％。通常，在電池組件周?chē)薪ㄖ锛吧椒宓任矬w時(shí)，太陽(yáng)出來(lái)后，建筑物及山的圍會(huì)存在陰影，因此在選擇鋪設(shè)太陽(yáng)能組件的地方時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)陰影。如圖3-2與圖3-3 為家庭式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)框圖，圖3-4為家庭式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)連接框圖

　　8、家庭式太陽(yáng)能系統(tǒng)的效益分析

　　8.1、系統(tǒng)的投資預(yù)算

? ? ? ? ? 系統(tǒng)設(shè)備具體選擇如下：

　　（1）太陽(yáng)能電池組件：選用選用中國(guó)深圳市鑫光源太陽(yáng)能科技有限公司的的多晶硅XGY-100P系列太陽(yáng)能電池組件17塊進(jìn)行并聯(lián)。性能優(yōu)勢(shì)：高透光率的剛性玻璃，提高光的穿透性和組件的機(jī)械強(qiáng)度，組件玻璃具有自清潔能力，降低灰塵及其他影響組件發(fā)電效率的機(jī)率；對(duì)所有組件進(jìn)行功率和電流分檔，以提高系統(tǒng)整體性能和組件的壽命；防水接線(xiàn)盒和集成旁路二極管，以減少太陽(yáng)能電池組件因表面被遮擋造成的熱斑效應(yīng)從而引起的組件損傷；通過(guò)多項(xiàng)國(guó)際認(rèn)證和測(cè)試IEC， Tuv， CE， ISO，提供五年的產(chǎn)品質(zhì)量保證和10-25年的產(chǎn)品功率保證。工作參數(shù)指標(biāo)：最大功率 100W；工作電流 5.88A；工作電壓 17.2V；系統(tǒng)電壓 12V；開(kāi)路電壓 21V；短路電流 6.5A；電池?cái)?shù)量 36只；外形尺寸 1161×670×35（mm）；參考重量 8.6KG。

　　（2）蓄電池電池組：選用中國(guó)深圳環(huán)宇昌電池有限公司的鉛酸電池，選擇容量為200Ah的12塊電池，兩兩串聯(lián)后再進(jìn)行并聯(lián)。工作參數(shù)指標(biāo)：電壓：12 V；型號(hào)：HYS122000 ；化學(xué)類(lèi)型：免維護(hù)； 電液量：標(biāo)準(zhǔn) L；外型尺寸：327*172*225 mm；額定容量：200Ah ；重量：29.8KG。由此知防反充二極管的耐壓值可取35V。

　　（3）控制器：選用中國(guó)北京普泰日盛的大功率控制器。性能優(yōu)勢(shì)：可根據(jù)不同的使用環(huán)境調(diào)整參數(shù)，最大效率的進(jìn)行光-電能量轉(zhuǎn)換；淘汰了傳統(tǒng)控制器落后的技術(shù)，采用了全新的硬件技術(shù)；采用真正的多級(jí)PWM充電模式，有效延長(zhǎng)蓄電池壽命；具有過(guò)充、過(guò)放、過(guò)熱、電子短路、過(guò)載保護(hù)，防反接等完善的保護(hù)功能；溫度適應(yīng)范圍（-25℃--55℃），并自帶溫度補(bǔ)償程序，令控制器在充放電控制中自動(dòng)適應(yīng)當(dāng)前溫度，有效保護(hù)蓄電池。工作參數(shù)指標(biāo)：額定電壓12V/24V/48V/220V，過(guò)充電壓14.4V、×2/24V，過(guò)放電壓11.1V、×2/24V，負(fù)載能力40A/60A/80A/100A/120A。

　　（4）逆變器：選用中國(guó)北京普泰日盛的中等功率逆變器。性能優(yōu)勢(shì)：逆變器核心元器件全部為美國(guó)原裝進(jìn)口，安全、穩(wěn)定、可靠；標(biāo)準(zhǔn)工頻純正弦波輸出，適用于任何負(fù)載；抗沖擊能力強(qiáng)，150%過(guò)載可工作20s，最大程度避免客戶(hù)在使用不當(dāng)?shù)臅r(shí)造成設(shè)備損壞；輸入、輸出回路完全隔離，確保用戶(hù)安全使用；完善的保護(hù)功能：自動(dòng)穩(wěn)壓、過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、直流端防反接保護(hù)等。工作參數(shù)指標(biāo)：額定功率：1KW～5KW；輸入電壓：DC12V/24V/48V；輸出電壓：AC220V/110V；輸出頻率：50HZ±0.05Hz；逆變效率：95%。

　　該家庭式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的總投資約為6.61萬(wàn)元，具體預(yù)算如表3-5所示。

　　8.2、系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益 節(jié)約的電量計(jì)算如下：

　　式中 PA為太陽(yáng)能電池板的最大功率量，該系統(tǒng)為1.7KW；T0為平均峰值日照時(shí)數(shù)，4.33h；η1為蓄電池充電效率（0.80～0.90）；η2為方陣表面由于塵污遮蔽或老化引起的修正系數(shù)，通常可取0.9～0.95；η3為逆變器的效率通常可取0.9～0.98；E0為線(xiàn)路傳輸損耗，綜合考慮可取0.05；N為每年的天數(shù)，通常可取365。

　　每年節(jié)約的用電量：P=2138.69 kW.h

　　年節(jié)約電費(fèi)A1=1132.24 kWh×0.56元=1191.66元

　　此外還有個(gè)對(duì)應(yīng)電價(jià)上調(diào)節(jié)約的增加額G1=1132.24 kW.h×0.04元=85.54元 分別利用等額收付（Uniform Series Present Worth Factor）和遞增等差收付序列（Present Worth Factor of the Uniform Gradient Series）現(xiàn)值計(jì)算公式，25年節(jié)約電費(fèi)現(xiàn)值P1計(jì)算過(guò)程如下：

　　式中i是對(duì)應(yīng)于可再生能源系統(tǒng)的社會(huì)年利率（10%），n是光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽(yáng)能電池組件工作年限， A1是每年光伏發(fā)電系統(tǒng)節(jié)省的等年值電費(fèi)， G1是光伏發(fā)電系統(tǒng)每年節(jié)省的因電價(jià)預(yù)期上調(diào)增加的等差變額電費(fèi)。

　　8.3、系統(tǒng)的社會(huì)效益

　　根據(jù)專(zhuān)家統(tǒng)計(jì)：每節(jié)約 1度（千瓦時(shí)）電，就相應(yīng)節(jié)約了0.4千克標(biāo)準(zhǔn)煤，同時(shí)減少污染排放0.272千克碳粉塵、0.997千克二氧化碳（CO2）、0.03千克二氧化硫（SO2）、0.015千克氮氧化物（NOX）。

　　則該系統(tǒng)每年可以為國(guó)家節(jié)省發(fā)2138.69度電所消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤0.86噸，減少排放污染物0.582噸碳粉塵、2.132噸二氧化碳（CO2）、0.073噸二氧化硫（SO2）、0.032噸氮氧化物（NOX）。

　　經(jīng)過(guò)計(jì)算可以知道，目前家庭式太陽(yáng)能系統(tǒng)的造價(jià)成本相對(duì)較高，但是可以用于偏遠(yuǎn)地區(qū)。當(dāng)然了我們不能只考慮到它的經(jīng)濟(jì)效益，還要考慮其巨大的社會(huì)效益。隨著光伏發(fā)電技術(shù)的提高，以及國(guó)家對(duì)新型能源扶持力度的加大，家庭式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)必將以惠民的價(jià)格走入千家萬(wàn)戶(hù)，創(chuàng)造出巨大的社會(huì)效益。