太阳能光伏系统设计基础知识

太阳能光伏组件是发电的地方，但只是完整光伏 (PV) 系统的众多部件之一。为了使产生的电力在家庭或企业中有用，必须采用许多其他技术。

安装结构 

光伏阵列必须安装在稳定、耐用的结构上，该结构可以支撑阵列并承受数十年的风、雨、冰雹和腐蚀。这些结构以固定角度倾斜光伏阵列，该角度由当地纬度、结构方向和电力负载要求决定。为了获得最高的年发电量，北半球的组件指向正南，并倾斜与当地纬度相同的角度。机架安装是目前最常见的方法，因为它坚固、通用且易于构造和安装。更复杂和更便宜的方法仍在不断开发。

对于安装在地面上的光伏阵列，跟踪机制会自动移动面板以跟随太阳穿过天空，从而提供更多的能量和更高的投资回报。一轴跟踪器通常设计用于从东到西跟踪太阳。两轴跟踪器允许模块全天保持直接指向太阳。当然，跟踪涉及更多的前期成本，复杂的系统更昂贵并且需要更多的维护。随着系统的改进，成本效益分析越来越倾向于对地面安装系统进行跟踪。 

光伏建筑一体化

虽然大多数太阳能模块都放置在专用的安装结构中，但它们也可以直接集成到屋顶、窗户或外墙等建筑材料中。这些系统被称为光伏建筑一体化（BIPV）。将太阳能集成到建筑物中可以通过组合冗余部件来提高材料和供应链效率，并通过使用现有的建筑系统和支撑结构来降低系统成本。BIPV 系统 可以为建筑物中的直流 (DC) 应用（如 LED 照明、计算机、传感器和电机）提供电力，并支持电网集成的高效建筑应用（如电动汽车充电）。BIPV 系统在广泛使用方面仍面临技术和商业障碍，但其独特的价值使其成为传统安装结构和建筑材料的有前途的替代品。

逆变器 

逆变器用于将太阳能光伏组件产生的直流（DC）电转换为交流（AC）电，用于本地传输电力以及我们家庭中的大多数电器。光伏系统 要么有一个逆变器来转换所有模块产生的电力，要么有连接到每个单独模块的微型逆变器。单个逆变器通常更便宜，并且在需要时更容易冷却和维修。微型逆变器允许每个面板独立运行，例如，如果某些模块可能被遮挡，这将非常有用。预计在光伏阵列 25 年的使用寿命内，逆变器至少需要更换一次。

先进的逆变器或“智能逆变器”允许逆变器和电力公司之间进行双向通信。这可以自动或通过与公用事业运营商的远程通信来帮助平衡供需。允许公用事业公司深入了解（并可能供应和需求的控制使他们能够降低成本，确保电网稳定，并减少停电的可能性。

贮存

电池可以存储太阳能光伏能源，因此我们可以在夜间或当天气因素阻止阳光照射到光伏电池板时用它为我们的家庭供电。它们不仅可以在家庭中使用，而且电池在公用事业中也发挥着越来越重要的作用。当客户将太阳能反馈回电网时，电池可以将其存储起来，以便稍后返回给客户。电池使用的增加将有助于我国电网的现代化和稳定。