基于PVsyst的屋顶独立光伏发电系统设计

基于 PVsyst的屋顶独立光伏发电系统设计

姜书远

南瑞集团有限公司（国网电力科学院有限公司） 211106

摘要：在我国家庭用电中，很大多数人都一直使用的是的国家电网输送的电力能源。在电力能源输送时，因为产生的损耗较大，所以较为偏远的地区用电负荷一直跟不上，直到近几年这个问题才得到解决。独立光伏系统，改善了居民用电环境，丰富了我国电力能源供应。在我国只要是条件政策许可的情况下，居民就可以在房屋上建造小型光伏发电系统，生产的电能不仅可以满足自己使用，同时建设时的费用国家也会补贴，相当于国家对于光伏产业以及个人的扶持，目前产业产值持续扩大，这对于节能减排，环境保护起到了很大的贡献^[1]。

关键词：PVsyst；光伏发电系统；系统设计

1. 光伏系统的应用

光伏系统有国家补贴和地方补贴。发改价格规〔2017〕2196号决定2018年1月1日以后投运的、采用“自发自用、余量上网”模式的分布式光伏发电项目，国家补贴执行0.37元/度，自并网发电之日起原则上为20年，不受后续补贴调整的影响。地方补贴一般为省补贴和市补贴，这个跟地方政策有关。光伏系统在充分利用山坡、河道、以及可以利用的公共面积，在不改变原有土地和设施性质的前提下，建设分布式自发自用光伏发电系统。我国近年来光伏系统取得了突飞猛进的增长。

在实际应用的过程中，根据当地脱硫煤电价水平，煤电企业卖给电网公司的价格，全国各地略有不同，比如湖南地区是0.447元/度，但相差不会太大。在没有这个系统之前，消费者每个月会交一些电费，那么有了这个系统，消费者发的电比用的电还多的话，那理论上核算下来消费者就省下了之前应当付出的电费。到了回收期限，按照当地的光照强度，放在不同地区，对应得到的补贴和其他收益一定是不同的。例如：同一个10kw系统，在内蒙宁夏新疆之类的，可能每年发电量达到17000度，但在河北山东江浙地区可能只有13000度，在湖南四川重庆等可能只有1100度了。也就是计算收益的基数是不同的，根据当地的市场价很容易算出自己的回收周期是多久。一般来说全国回收年限在4-7年不等，因为和市场价格关系很大，所以同地区的回收周期也可能会有较大差别。但就算是6-7年回本，那么年收益率已经高于15%了，以投资角度分析的话，可以看看目前来说合法的投资渠道中是否有与其相媲美的产品^[2]。

2. PVsyst软件系统简介

PVsyst在美国成立，用来给光伏产业做基础建设用的软件，模拟光伏系统设计，并且在系统内按照带入参数进行数值模拟。主要功能是设定光伏系统种类、排布参数，遮阴影响评估，模拟光伏系统的发电量及系统发电效率。

3. 光伏系统PVsyst设计实操模拟

使用时双击打开PVSYST软件，菜单窗口创建新项目，输入项目经纬度海拔等参数，然后保存输入数据接下来对项目环境信息作出设置。首先选择光伏系统的安装方式，选择组件厂家、型号，选择逆变器厂家、型号、数量，选择逆变器组串接法，完成设置后进行散热设置，接下来进行线损设置。设置完成后进行模拟测试。

产品的选择，采购系统就要买知名品牌的产品。大型企业的产品质量技术比较好，从企业角度来说，不会把降级产品以次充好卖给消费者。但如果了解现在中国前几大企业在下游光伏分布式的策略就知道，企业都是在各地广招代理，因为中国户用市场较大，不可能面面俱到，所以只能通过在各省市宣讲、推介的形式选择当地公司做他们的代理。

这些拿到代理权的公司往往又会去一些县里，在通过发展渠道出售给消费者。所以大品牌真正铺到基层的效果相对较差。光伏组件质保较为重要，产品质保10年，功率质保25年，这是业内的通用标准。但如果了解近些年光伏市场的起起落落，民营企业做到世界第一的有很多，但现在大多不是已经倒闭就是在重组，如果企业都不能支撑25年，质保是否就是一纸空文。所以还是建议可以选择有央企、国企背景的公司可能比较好，起码倒闭风险小很多。所以，不一定要选择大公司的来安装，但起码要选择有责任心的正规公司来做，就算EPC公司倒闭了，起码一些主要元器件，原厂还是可以正常质保的。判断一个中小公司有责任心，可以根据上边说的这些东西，变成问题去问他们，所有的数据都要有凭有据，尤其是发电量，每个地区不同，可以自行百度中国光照强度地区分类等做个粗略参考。

4. 光伏系统的发电系统保障

充分了解当地市场的价格，光伏产品差异较大，A级组件和降级组件肉眼看不出区别。虽然光伏系统各个元器件都有本身的质保，但如果可以的，最好选择投保商业财产保险。一套10kw系统一年财险的价格应该在200元左右。售后问题甚至更严重的问题，有双重保险护航。原始电表如果是单相电表，但自己意向安装的系统大于8kw，必须选择更换三相电表，这是硬性支出，对于保障光伏系统和电路系统安全是必要的。

结论：本文对于PVsyst系统，及屋顶独立光伏发电系统进行了总结，主要通过光伏系统应用、PVsyst系统简介、PVsyst系统实操模拟，以及光伏发电系统的保障问题，做了总结。光伏发电是个朝阳行业，是极具投资价值的新兴项目，但技术要求高，设备集成度大，后期维护较为困难，行业壁垒较高，容易产生问题。在设计系统时不应该只考虑系统模拟软件的数据，应当实地考察环境与市场环境，严格按照整体系统设备材料的完整性来组装，确保光伏系统可以正常运营。

参考文献：

[1]李宁峰.屋顶太阳能光伏发电系统的设计[J]，江苏机电工程，2012,31（3）

[2]曹志华. 基于PVsyst的光伏设计及阴影仿真分析[J]，大众科技，2012.14（157）