-/r/nPAGE/r/n.z./r/n第/r/nPAGE/r/n2/r/n頁，共/r/nNUMPAGES/r/n1/r/n頁/r/n2012高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽/r/n承諾書/r/n我們仔細(xì)閱讀了中國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的競賽規(guī)則./r/n我們完全明白，在競賽開場后參賽隊員不能以任何方式〔包括、電子郵件、網(wǎng)上咨詢等〕與隊外的任何人〔包括指導(dǎo)教師〕研究、討論與賽題有關(guān)的問題。/r/n我們知道，抄襲別人的成果是違反競賽規(guī)則的,如果引用別人的成果或其他公開的資料〔包括網(wǎng)上查到的資料〕，必須按照規(guī)定的參考文獻(xiàn)的表述方式在正文引用處和參考文獻(xiàn)中明確列出。/r/n我們鄭重承諾，嚴(yán)格遵守競賽規(guī)則，以保證競賽的公正、公平性。如有違反競賽規(guī)則的行為，我們將受到嚴(yán)肅處理。/r/n我們授權(quán)全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽組委會，可將我們的論文以任何形式進(jìn)展公開展示〔包括進(jìn)展網(wǎng)上公示，在書籍、期刊和其他媒體進(jìn)展正式或非正式發(fā)表等〕。/r/n我們參賽選擇的題號是〔從A/B/C/D中選擇一項填寫〕：/r/nB/r/n 我們的參賽報名號為〔如果賽區(qū)設(shè)置報名號的話〕：/r/n010048/r/n所屬學(xué)?！舱?zhí)顚懲暾娜常?r/n呼倫貝爾學(xué)院/r/n參賽隊員(打印并簽名)：1./r/n苑偉/r/n2./r/n馮曦/r/n3./r/n劉海平/r/n指導(dǎo)教師/r/n或/r/n指導(dǎo)教師組負(fù)責(zé)人(打印并簽名)：/r/n日期：/r/n2012/r/n年/r/n09/r/n月/r/n09/r/n日/r/n賽區(qū)評閱編號〔由賽區(qū)組委會評閱前進(jìn)展編號〕：/r/n-/r/n.z./r/n2012高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽/r/n編號專用頁/r/n賽區(qū)評閱編號〔由賽區(qū)組委會評閱前進(jìn)展編號〕：/r/n賽區(qū)評閱記錄〔可供賽區(qū)評閱時使用〕：/r/n評/r/n閱/r/n人/r/n評/r/n分/r/n備/r/n注/r/n全國統(tǒng)一編號〔由賽區(qū)組委會送交全國前編號〕：/r/n全國評閱編號〔由全國組委會評閱前進(jìn)展編號〕：/r/n-/r/n.z./r/nB題太陽能小屋的設(shè)計/r/n摘要/r/n隨著當(dāng)今社會資源的匱乏，合理利用能源顯得越來越重，其中太陽能做為一種新能源，給人們的生活和生產(chǎn)帶來了很多幫助。在設(shè)計太陽能小屋時，需在建筑物外表〔屋頂及外墻〕鋪設(shè)光伏電池，光伏電池組件所產(chǎn)生的直流電需要經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)換成220V交流電才能供家庭使用，并將剩余電量輸入電網(wǎng)。不同種類的光伏電池每峰瓦的差異很大，且每峰瓦的實際發(fā)電效率或發(fā)電量還受諸多因素的影響，如太陽輻射強(qiáng)度、光線入射角、環(huán)境、建筑物所處的地理緯度、地區(qū)的氣候與氣象條件、安裝部位及方式〔貼附或架空〕等。因此，在太陽能小屋的設(shè)計中，研究光伏電池在小屋外表的優(yōu)化鋪設(shè)是很重要的問題。/r/n問題1僅考慮貼附安裝方式，則光伏電池組件的夾角就可以忽略了小屋的外表安裝的個數(shù)根據(jù)其面積比例就可以計算出來。問題2的架空方式考慮到電池板的朝向與傾角會影響光伏電池的工作效率，會使小屋產(chǎn)電量更大。問題3中設(shè)計的小屋應(yīng)盡可能多的裝電池組件，以使發(fā)電量總量盡可能大。/r/n在問題一中，根據(jù)各種光伏電池組件的連接方式和平均發(fā)電功率的比擬和逆變器的價格〔寫出數(shù)據(jù)的比照〕，選擇電池組件*和逆變器*，每個面的面積選擇了*個逆變器/r/n……/r/n利用表格數(shù)據(jù)作圖得到/r/n……/r/n在問題二中，根據(jù)大同市的每個面得輻射總量知道太陽照射比擬強(qiáng)的是*面，于是再根據(jù)其每個方向的輻射量的比擬選擇按*度角安裝電池組件/r/n在問題三中，根據(jù)問題一和問題二的比擬，知道用架空方式設(shè)計小屋會更有效率，小屋的構(gòu)造比例和安裝方向選擇了電池組件*和逆變器*/r/n……/r/n關(guān)鍵字/r/n:光伏電池、/r/n光伏電池組件、/r/n逆變器、輻射強(qiáng)度、年發(fā)電量。/r/n問題/r/n提出/r/n隨著現(xiàn)代科技越來越興旺，不可再生能源逐漸枯竭，我們/r/n需要/r/n發(fā)現(xiàn)利用/r/n可再生能源，而太陽能資源在室內(nèi)的利用變得越來越重，所以有了/r/n設(shè)計太陽能小屋/r/n的問題/r/n，/r/n就是/r/n需在建筑物外外表〔屋頂及外墻〕鋪設(shè)光伏電池，光伏電池組件所產(chǎn)生的直流電需要經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)換成220V交流電才能供家庭使用，并將剩余電量輸入電網(wǎng)。不同種類的光伏電池每峰瓦的價格差異很大，且每峰瓦的實際發(fā)電效率或發(fā)電量還受諸多因素的影響，如太陽輻射強(qiáng)度、光線入射角、環(huán)境、建筑物所處的地理緯度、地區(qū)的氣候與氣象條件、安裝部位及方式〔貼附或架空〕等。因此，在太陽能小屋的設(shè)計中，研究光伏電池在小屋外外表的優(yōu)化鋪設(shè)是很重要的問題。/r/n對以下三個問題，分別給出小屋外外表光伏電池的鋪設(shè)方案，使小屋的全年太陽能光伏發(fā)電總量盡可能大，而單位發(fā)電量的費(fèi)用盡可能小，并計算出小屋光伏電池35年壽命期內(nèi)的發(fā)電總量、經(jīng)濟(jì)效益〔當(dāng)前民用電價按0.5元/kWh計算〕及投資的回收年限。/r/n1：/r/n請根據(jù)山西省大同市的氣象數(shù)據(jù)，僅考慮貼附安裝方式，選定光伏電池組件，對小屋的局部外外表進(jìn)展鋪設(shè)，并根據(jù)電池組件分組數(shù)量和容量，選配相應(yīng)的逆變器的容量和數(shù)量。/r/n2：/r/n電池板的朝向與傾角均會影響到光伏電池的工作效率，請選擇架空方式安裝光伏電池，重新考慮問題1。/r/n3：/r/n根據(jù)附件7給出的小屋建筑要求，請為大同市重新設(shè)計一個小屋，要求畫出小屋的外形圖，并對所設(shè)計小屋的外外表優(yōu)化鋪設(shè)光伏電池，給出鋪設(shè)及分組連接方式，選配逆變器，計算相應(yīng)結(jié)果。/r/n問題分析/r/n問題一/r/n：/r/n需要計算出小屋的外表積和所需的太陽能電池板的型號和數(shù)量的各種可能，并根據(jù)附表所給的逆變器的種類運(yùn)用數(shù)學(xué)方法計算出這些可能中具經(jīng)濟(jì)效益的使用電池板以及逆變器的數(shù)量和種類。/r/n根據(jù)給定材料知/r/n可知東南西北四個反向墻面的太陽輻射強(qiáng)度。通過太陽能電池功率輸出算法等建立模型一/r/n太陽能電池組件的設(shè)計原則是要滿足平均天氣條件〔太陽輻射量〕下負(fù)載每日用電量的需求，也就是說太陽能電池組件的全年發(fā)電量要等于負(fù)載全年用電量。/r/n根據(jù)各種數(shù)據(jù)直接計算出太陽能電池組件或方陣的功率，根據(jù)計算結(jié)果選配或定制相應(yīng)功率的電池組件，進(jìn)而得到電池組件的外形尺寸和安裝尺寸；另一種方法是選定尺寸符合要求的電池組件，根據(jù)該組件峰值功率、峰值工作電流和日發(fā)電量等數(shù)據(jù)，結(jié)合各種數(shù)據(jù)進(jìn)展設(shè)計計算，在計算中確定電池組件的串、并聯(lián)數(shù)及總功率。/r/n根本計算方法：/r/n電池組件的并聯(lián)數(shù)＝負(fù)載日平均用電量(Ah)/組件日平均發(fā)電量〔Ah〕/r/n其中，/r/n組件日平均發(fā)電量＝組件峰值工作電流〔A〕/r/n×/r/n峰值日照時數(shù)〔h〕/r/n電池組件的串聯(lián)數(shù)＝系統(tǒng)工作電壓〔V〕/r/n×/r/n系數(shù)1.43／組件峰值工作電壓〔V〕/r/n電池組件〔方陣〕總功率〔W〕＝組建并聯(lián)數(shù)/r/n×/r/n組件串聯(lián)數(shù)/r/n×/r/n選定組件峰值輸出功率〔W〕/r/nA設(shè)計時要考慮造成組件功率衰降的各種因素按10％的損耗，交流逆變器轉(zhuǎn)換效率的損失也按10％計算。/r/nB蓄電池充電損耗5％～10％/r/n實用計算公式：/r/n電池組件的并聯(lián)數(shù)＝負(fù)載日平均用電量〔Ah〕／組件日平均發(fā)電量〔Ah〕/r/n×/r/n逆變器效率系數(shù)/r/n電池組件的串聯(lián)數(shù)＝系統(tǒng)工作電壓〔V〕/r/n×/r/n系數(shù)1.43／組件峰值工作電壓〔V〕/r/n電池組件〔方陣〕總功率〔W〕＝組件并聯(lián)數(shù)/r/n×/r/n組件串聯(lián)數(shù)/r/n×/r/n選定組件的峰值輸出功率〔W〕/r/n問題假設(shè)/r/n假設(shè)溫度/r/n、風(fēng)向/r/n等其他因素/r/n對太陽能光伏電池沒有影響/r/n。/r/n假設(shè)同一墻外表上太陽輻射強(qiáng)度一樣。/r/n假設(shè)不考慮太陽能小屋的美觀問題。/r/n假設(shè)/r/n東南西北方向總輻射為天陽能電池所受的輻射強(qiáng)度。/r/n假設(shè)小屋旁邊沒有樹木或高的建筑物。/r/n定義符號/r/n符號/r/n意義/r/n太陽輻射強(qiáng)度/r/n2/r/n太陽能電池的額定功率。/r/n時間。/r/n太陽能電池的輸出效率。/r/nS/r/n小屋的外表積。/r/n：北立面的總面積；/r/n：北立面上面的斜面的面積；/r/n：南立面的總面積;/r/n：南立面上的斜面的面積；/r/n：西立面的總面積；/r/n：東立面的總面積。/r/nL**/r/n電池板能量次序?！?*為電池型號〕/r/nA**，B**/r/n電池板的長和寬。/r/nV**，/r/nI**/r/n電池的開路電壓，開路電流。/r/nC**/r/n鋪設(shè)同種電池的數(shù)量。/r/n***/r/n串聯(lián)電池數(shù)。/r/nY**，I*y/r/n串聯(lián)組數(shù)對于逆變器對輸入段電壓〔U**y~Un*y〕，輸入段額電流I*y〔*y為逆變器的型號〕/r/n。/r/nM/r/n*組電池的發(fā)電量。/r/nP/r/n*面墻一年的發(fā)電量。/r/n建立模型/r/n及求解/r/n模型一/r/n根據(jù)逆變器的選配容量應(yīng)/r/n≥/r/n光伏電池組件分組安裝的容量，及/r/n光伏分組陣列的端電壓應(yīng)滿足逆變器直流輸入電壓范圍。/r/n由/r/n電池組件單晶硅和多晶硅電池啟動發(fā)電的外表總輻射量/r/n≥/r/n80W/m/r/n2/r/n、薄膜電池外表總輻射量/r/n≥/r/n30W/m/r/n2/r/n在/r/n利用E*cel對山西大同典型氣象年逐時參數(shù)及各方向輻射強(qiáng)度給定的數(shù)據(jù)進(jìn)展篩選知/r/n一年內(nèi)工作時間/r/n為/r/nW/m/r/n2/r/n東向總輻射強(qiáng)度/r/n南向總輻射強(qiáng)度/r/n西向總輻射強(qiáng)度/r/n北向總輻射強(qiáng)度/r/nW/r/n≧/r/n30/r/n3241h/r/n3799h/r/n3713h/r/n3088h/r/n200>W/r/n≧/r/n80/r/n965h/r/n1018h/r/n765h/r/n728h/r/nW/r/n≧/r/n200/r/n1168h/r/n2124h/r/n1470h/r/n171h/r/n太陽能蓄電池與光照時間的關(guān)系/r/n太陽能電池的發(fā)電量/r/n公式/r/n:/r/nM=Pm/r/n×/r/nh/r/n×/r/nu/r/n通過上述問題可得到，太陽能一年的最大產(chǎn)生功率與墻面填放電池組件多少和電池產(chǎn)生功率有關(guān)。/r/n單晶硅轉(zhuǎn)換效率一般在/r/n10%/r/n～/r/n15%/r/n，而多晶硅的轉(zhuǎn)換效率在/r/n12%/r/n～/r/n16%/r/n。太陽能電池的一個單片為一個/r/nPN/r/n結(jié)。單片電池的開路電壓在/r/n0.45V/r/n～/r/n0.6V/r/n之間/r/n,/r/n面積越大或并聯(lián)的片數(shù)越多則電流越大/r/n。/r/n太陽能電池的最大功率/r/nPma*=/r/n開路電壓/r/n×/r/n短路電流，這是它們的理想功率，而平時大家衡量太陽能電池的是額定功率/r/nPm/r/n。實際中額定功率是小于最大功率的，主要是由于太陽能電池的輸出效率/r/nu/r/n只有/r/n70%/r/n左右。在使用中由于受光強(qiáng)度的不同，所以不同時刻的功率也是不同的，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)它的實際平均功率/r/nP=0.7Pm/r/n。如果太陽能電池要直接帶動負(fù)載，并且要使負(fù)載長期穩(wěn)定的工作，則負(fù)載的額定功率為/r/nPr=0.7Pm/r/n。如果按照負(fù)載的功率選擇太陽能電池的功率則電池的功率為：/r/nPm=1.43Pr/r/n。就是說太陽能電池的功率要是負(fù)載功率的/r/n1.43/r/n倍。/r/n【1】/r/n所以可算各電池組件的/r/n輸出效率/r/n，及不同方向一年產(chǎn)生的總電量如下利用E*cel得到：/r/n產(chǎn)品型號/r/n最大功率/r/n輸出效率u/r/n東向年總電量/r/n次序/r/n南向年總電量/r/n次序/r/n西向年總電量/r/n次序/r/n北向年總電量/r/n次序/r/nA1/r/n266.92/r/n80.55%/r/n774/r/n13.0/r/n14/r/n114781.8/r/n12/r/n81571.9/r/n14/r/n32030.9/r/n18/r/nA2/r/n418.91/r/n77.58%/r/n75872.8/r/n15/r/n112498.0/r/n13/r/n79948.9/r/n15/r/n31393.6/r/n19/r/nA3/r/n253.55/r/n78.88%/r/n75809.1/r/n16/r/n112403.6/r/n14/r/n79881.8/r/n16/r/n31367.3/r/n20/r/nA4/r/n339.09/r/n79.62%/r/n63245.2/r/n18/r/n93774.9/r/n17/r/n66643.0/r/n18/r/n26168.8/r/n22/r/nA5/r/n323.72/r/n75.68%/r/n59529.6/r/n19/r/n88265.7/r/n18/r/n62727.7/r/n19/r/n24631.4/r/n23/r/nA6/r/n396.75/r/n74.35%/r/n71180.7/r/n17/r/n105541.0/r/n16/r/n75004.8/r/n17/r/n29452.2/r/n21/r/nB1/r/n341.57/r/n77.58%/r/n438534.8/r/n4/r/n645569.2/r/n4/r/n459505.5/r/n4/r/n184830.2/r/n8/r/nB2/r/n408.76/r/n78.29%/r/n534343.0/r/n1/r/n786608.9/r/n1/r/n559895.2/r/n1/r/n225210.7/r/n2/r/nB3/r/n279.89/r/n75.03%/r/n336081.9/r/n7/r/n494747.9/r/n7/r/n352153.4/r/n7/r/n141649.2/r/n11/r/nB4/r/n312.17/r/n76.88%/r/n393565.1/r/n6/r/n579369.2/r/n6/r/n412385.4/r/n6/r/n165876.7/r/n10/r/nB5/r/n373.18/r/n75.03%/r/n448109.2/r/n3/r/n659663.9/r/n3/r/n469537.8/r/n3/r/n188865.6/r/n5/r/nB6/r/n386.51/r/n76.32%/r/n480261.2/r/n2/r/n706995.0/r/n2/r/n503227.3/r/n2/r/n202416.7/r/n4/r/nB7/r/n331.01/r/n75.53%/r/n402741.6/r/n5/r/n592877.9/r/n5/r/n422000.7/r/n5/r/n169744.4/r/n9/r/nC1/r/n168.36/r/n59.40%/r/n265655.7/r/n8/r/n186505.1/r/n10/r/n304344.3/r/n8/r/n253114.8/r/n1/r/nC10/r/n24.03/r/n49.94%/r/n43213.3/r/n20/r/n18816.5/r/n20/r/n49506.7/r/n20/r/n41173.3/r/n14/r/nC11/r/n96.25/r/n51.95%/r/n92600.0/r/n13/r/n81558.4/r/n19/r/n106085.7/r/n13/r/n88228.6/r/n13/r/nC2/r/n95.94/r/n60.45%/r/n122063.6/r/n12/r/n110097.4/r/n15/r/n139840.3/r/n12/r/n116301.3/r/n12/r/nC3/r/n163.35/r/n61.22%/r/n196424.2/r/n11/r/n192225.3/r/n8/r/n225030.3/r/n11/r/n187151.5/r/n7/r/nC4/r/n145.4/r/n61.90%/r/n231500.0/r/n9/r/n174919.5/r/n11/r/n265214.3/r/n9/r/n220571.4/r/n3/r/nC5/r/n164/r/n60.98%/r/n197622.0/r/n10/r/n191463.4/r/n9/r/n226402.4/r/n10/r/n188292.7/r/n6/r/nC6/r/n9.35/r/n42.80%/r/n37040.0/r/n21/r/n5376.1/r/n24/r/n42434.3/r/n23/r/n35291.4/r/n17/r/nC7/r/n8.82/r/n45.35%/r/n18520.0/r/n24/r/n5696.2/r/n23/r/n21217.1/r/n24/r/n17645.7/r/n24/r/nC8/r/n18.69/r/n42.80%/r/n37040.0/r/n22/r/n10752.3/r/n22/r/n42434.3/r/n22/r/n35291.4/r/n16/r/nC9/r/n28.04/r/n42.80%/r/n37040.0/r/n23/r/n16128.4/r/n21/r/n42434.3/r/n21/r/n35291.4/r/n15/r/n對墻面進(jìn)展以每一面次序為1的電池組件為目的進(jìn)展切割，缺乏時往下排/r/n多個光伏組件串聯(lián)后可以再進(jìn)展并聯(lián)，并聯(lián)的光伏組件端電壓相差不應(yīng)超過10%。/r/n由此算出小屋的面積：S=/r/n+/r/n+/r/n+/r/n+/r/n+/r/n〔S：小屋的總面積；/r/n：北立面的總面積；/r/n：北立面上面的斜面的面積；/r/n：南立面的總面積；/r/n：南立面上的斜面的面積；/r/n：西立面的總面積；東立面的總面積?！?r/n并根據(jù)小屋各個面的不同情況進(jìn)展逐個分析，同時考慮到打通的天氣情況：如南面的輻射強(qiáng)度明顯大于其他立面的太陽輻射強(qiáng)度。因此需將較好的電池板放在小屋的前里面。/r/nPV電池類型/r/n產(chǎn)品型號/r/n組件功率〔w)/r/n組件尺寸〔mm/r/n×/r/nmm〕/r/n轉(zhuǎn)換效率/r/nη/r/n〔%〕/r/n價格〔元/Wp〕/r/nA1/r/n215/r/n1580/r/n×/r/n808/r/n×/r/n40/r/n16.84%/r/n14.9元/Wp/r/nA單晶硅電池/r/nA2/r/n325/r/n1956/r/n×/r/n991/r/n×/r/n45/r/n16.64%/r/nA3/r/n200/r/n1580/r/n×/r/n808/r/n×/r/n35/r/n18.70%/r/nA4/r/n270/r/n1651/r/n×/r/n992/r/n×/r/n40/r/n16.50%/r/nA5/r/n245/r/n1650/r/n×/r/n991/r/n×/r/n40/r/n14.98%/r/nA6/r/n295/r/n1956/r/n×/r/n991/r/n×/r/n45/r/n15.11%/r/nB1/r/n26/r/n5/r/n1650/r/n×/r/n991/r/n×/r/n40/r/n16.21%/r/n12.5元/Wp/r/nB多晶硅電池/r/nB2/r/n320/r/n1956/r/n×/r/n991/r/n×/r/n45/r/n16.39%/r/nB3/r/n210/r/n1482/r/n×/r/n992/r/n×/r/n35/r/n15.98%/r/nB4/r/n240/r/n1640/r/n×/r/n992/r/n×/r/n50/r/n14.80%/r/nB5/r/n280/r/n1956/r/n×/r/n992/r/n×/r/n50/r/n15.98%/r/nB6/r/n295/r/n1956/r/n×/r/n992/r/n×/r/n50/r/n15.20%/r/nB7/r/n250/r/n1668/r/n×/r/n1000/r/n×/r/n40/r/n14.99%/r/nC薄膜電池/r/nC1/r/n100/r/n1300/r/n×/r/n1100/r/n×/r/n15/r/n6.99%/r/n4.8元/Wp/r/nC2/r/n58/r/n1321/r/n×/r/n711/r/n×/r/n20/r/n6.17%/r/nC3/r/n100/r/n1414/r/n×/r/n1114/r/n×/r/n35/r/n6.35%/r/nC4/r/n90/r/n1400/r/n×/r/n1100/r/n×/r/n22/r/n5.84%/r/nC5/r/n100/r/n1400/r/n×/r/n1100/r/n×/r/n25/r/n6.49%/r/nC6/r/n4/r/n310/r/n×/r/n355/r/n×/r/n16.7/r/n3.63%/r/nC7/r/n4/r/n615/r/n×/r/n180/r/n×/r/n16.7/r/n3.63%/r/nC8/r/n8/r/n615/r/n×/r/n355/r/n×/r/n16.7/r/n3.66%/r/nC9/r/n12/r/n920/r/n×/r/n355/r/n×/r/n16.7/r/n3.66%/r/nC10/r/n12/r/n818/r/n×/r/n355/r/n×/r/n16.7/r/n4.13%/r/nC11/r/n50/r/n1645/r/n×/r/n712/r/n×/r/n27/r/n4.27%/r/n1、西立面整個面都沒有窗戶和門，我們可以考慮使用同一種PV電池的類型來進(jìn)展貼附，這要可以使電池進(jìn)展串聯(lián)，可以得到較大的發(fā)電量，又因為需要將本錢和發(fā)電效率都考慮到的問題，酒需要考慮使用哪一種PV電池類型來進(jìn)展貼附，所以進(jìn)展如下計算：/r/n=/r/n：因此可以考慮將西立面分為下面的方形和上面的三角形兩個局部來進(jìn)展貼附，可以根據(jù)所給的附表3進(jìn)展推理分析：/r/n西立面的房方形面積為：/r/n三角形的面積為：/r/n可以得到如下表格：/r/n型號/r/n長/r/n寬/r/n所用數(shù)量/r/n組件功率*轉(zhuǎn)換效率/r/n單個/r/nA2/r/n1956/r/n991/r/n3/r/n162.24/r/n54.08/r/nB2/r/n1956/r/n991/r/n9/r/n472.032/r/n52.448/r/nB6/r/n1956/r/n992/r/n9/r/n403.56/r/n44.84/r/nB5/r/n1956/r/n992/r/n9/r/n402.696/r/n44.744/r/nA6/r/n1956/r/n991/r/n9/r/n401.1705/r/n44.5745/r/nA4/r/n1651/r/n992/r/n12/r/n534.6/r/n44.55/r/nB1/r/n1650/r/n991/r/n12/r/n515.478/r/n42.9565/r/nB7/r/n1668/r/n1000/r/n12/r/n449.7/r/n37.475/r/nA3/r/n1580/r/n808/r/n12/r/n448.8/r/n37.4/r/nA5/r/n1650/r/n991/r/n12/r/n440.412/r/n36.701/r/nA1/r/n1580/r/n808/r/n12/r/n434.472/r/n36.206/r/nB4/r/n1640/r/n992/r/n12/r/n426.24/r/n35.52/r/nB3/r/n1482/r/n992/r/n12/r/n402.696/r/n33.558/r/nC1/r/n1300/r/n1100/r/n10/r/n69.9/r/n6.99/r/nC5/r/n1400/r/n1100/r/n10/r/n64.9/r/n6.49/r/nC3/r/n1414/r/n1114/r/n10/r/n63.5/r/n6.35/r/nC4/r/n1400/r/n1100/r/n10/r/n52.56/r/n5.256/r/nC2/r/n1321/r/n711/r/n20/r/n71.572/r/n3.5786/r/nC11/r/n1645/r/n712/r/n16/r/n34.16/r/n2.135/r/nC10/r/n818/r/n355/r/n72/r/n35.6832/r/n0.4956/r/nC9/r/n920/r/n355/r/n63/r/n27.6696/r/n0.4392/r/nC8/r/n615/r/n355/r/n99/r/n28.9872/r/n0.2928/r/nC6/r/n310/r/n355/r/n198/r/n28.7496/r/n0.1452/r/nC7/r/n615/r/n180/r/n18/r/n7/r/n27.1524/r/n0.1452/r/n多個光伏組件串聯(lián)后可以再進(jìn)展并聯(lián)，并聯(lián)的光伏組件端電壓相差不應(yīng)超過10%。/r/n通過對電池組件的選擇決定逆變器的選擇。/r/n設(shè)選擇電池板能量次序為L/r/n**/r/n，鋪設(shè)時使其盡量靠前進(jìn)展選擇，〔**為電池型號〕/r/n電池板的長為A/r/n**/r/n寬為B/r/n**/r/n，電池的開路電壓為/r/nV/r/n**，開路電流為I**/r/n，鋪設(shè)同種電池多少C**/r/n***為串聯(lián)電池數(shù)，Y**為串聯(lián)組數(shù)對于逆變器對輸入段電壓為U/r/n**/r/ny/r/n~Un*y/r/n輸入段額電流I*y。/r/n〔*y為逆變器的型號/r/n〕/r/n一．/r/n對東墻的/r/n貼附安裝：/r/n分割：/r/n篩選：/r/n通過上述選擇/r/n決定：/r/n電池：/r/n9塊B2，/r/n2塊C6,17塊C8，4塊C10/r/n。/r/n逆變器/r/n：/r/nSN7，SN3。/r/n只允許一樣型號的光伏組件進(jìn)展串聯(lián)。多個光伏組件串聯(lián)后可以再進(jìn)展并聯(lián)，并聯(lián)的光伏組件端電壓相差不應(yīng)超過10%。一串或多串〔一樣電壓、功率〕組件通過并聯(lián)即形成"分組陣列〞，該"分組陣列〞的總功率〔W〕為所有組件功率的總和，所以可以/r/n有如下選擇：/r/n電池分組及鋪設(shè)方式如下/r/n：/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n逆變器SN3/r/n電池組件C10/r/n電池組件C10/r/n電池組件C10/r/n電池組件C10/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n逆變器SN7/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n〔/r/n1/r/n〕/r/n計算該墻面一年產(chǎn)生的功率〔SN為/r/n逆變效率/r/n〕/r/n及/r/n〔2〕/r/n計算35年/r/n發(fā)電總量：/r/n1．光伏組件在0～10年效率按100%，電量/r/n2．10～25年按照90%折算，/r/n電量/r/n3/r/n．/r/n2/r/n5年后按80%折算/r/n,電量/r/n4.35年/r/n發(fā)電總量/r/n：/r/n二．/r/n對/r/n南/r/n墻的/r/n貼附安裝：/r/n分割：/r/n篩選：/r/n以上述優(yōu)化可得：/r/n電池：9塊A1，15塊C6，20塊C8/r/n。/r/n逆變器：SN7。/r/n只允許一樣型號的光伏組件進(jìn)展串聯(lián)。多個光伏組件串聯(lián)后可以再進(jìn)展并聯(lián)，并聯(lián)的光伏組件端電壓相差不應(yīng)超過10%。一串或多串〔一樣電壓、功率〕組件通過并聯(lián)即形成"分組陣列〞，該"分組陣列〞的總功率〔W〕為所有組件功率的總和，所以可以有如下選擇：/r/n逆變器NS7/r/n逆變器NS7/r/n電池組件A1/r/n電池組件A1/r/n電池組件A1/r/n電池組件A1/r/n電池組件A1/r/n電池組件A1/r/n電池組件A1/r/n電池組件A1/r/n電池組件A1/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C8/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n〔/r/n1/r/n〕計算該墻面一年產(chǎn)生的功率〔SN為/r/n逆變效率/r/n〕及/r/n〔2〕計算35年/r/n發(fā)電總量：/r/n1．光伏組件在0～10年效率按100%，電量/r/n2．10～25年按照90%折算，電量/r/n3．25年后按80%折算,電量/r/n4.35年/r/n發(fā)電總量/r/n：/r/n三．/r/n對西墻的/r/n貼附安裝：/r/n分割：/r/n篩選：/r/n以上述優(yōu)化可得：/r/n電池：9塊B2，20塊C6，2塊C2。/r/n逆變器：SN7。/r/n只允許一樣型號的光伏組件進(jìn)展串聯(lián)。多個光伏組件串聯(lián)后可以再進(jìn)展并聯(lián)，并聯(lián)的光伏組件端電壓相差不應(yīng)超過10%。一串或多串〔一樣電壓、功率〕組件通過并聯(lián)即形成"分組陣列〞，該"分組陣列〞的總功率〔W〕為所有組件功率的總和，所以可以有如下選擇：/r/n電池組件C2/r/n電池組件C2/r/n電池組件C2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n逆變器SN7/r/n〔1〕計算該墻面一年產(chǎn)生的功率〔SN為/r/n逆變效率/r/n〕及/r/n〔2〕計算35年/r/n發(fā)電總量：/r/n1．光伏組件在0～10年效率按100%，電量/r/n2．10～25年按照90%折算，電量/r/n3．25年后按80%折算,電量/r/n4.35年/r/n發(fā)電總量/r/n：/r/n四．/r/n對西墻的/r/n貼附安裝：/r/n分割：/r/n篩選：/r/n以上述優(yōu)化可得：/r/n電池：/r/n15/r/n塊/r/nC1/r/n，20塊C/r/n7/r/n，/r/n15/r/n塊C/r/n6/r/n。/r/n逆變器：SN/r/n8/r/n。/r/n只允許一樣型號的光伏組件進(jìn)展串聯(lián)。多個光伏組件串聯(lián)后可以再進(jìn)展并聯(lián)，并聯(lián)的光伏組件端電壓相差不應(yīng)超過10%。一串或多串〔一樣電壓、功率〕組件通過并聯(lián)即形成"分組陣列〞，該"分組陣列〞的總功率〔W〕為所有組件功率的總和，所以可以有如下選擇：/r/n電池組件C1/r/n電池組件C1/r/n電池組件C1/r/n電池組件C1/r/n電池組件C1/r/n電池組件C1/r/n電池組件C1/r/n電池組件C1/r/n電池組件C1/r/n電池組件C1/r/n電池組件C1/r/n電池組件C1/r/n電池組件C1/r/n電池組件C1/r/n電池組件C1/r/n電池組件C1/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n逆變器SN8/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n電池組件C7/r/n〔1〕計算該墻面一年產(chǎn)生的功率〔SN為/r/n逆變效率/r/n〕及/r/n〔2〕計算35年/r/n發(fā)電總量：/r/n1．光伏組件在0～10年效率按100%，電量/r/n2．10～25年按照90%折算，電量/r/n3．25年后按80%折算,電量/r/n4.35年/r/n發(fā)電總量/r/n：/r/n〔五〕對/r/n屋頂/r/n的/r/n貼附安裝/r/n南立面上面的斜面的陽光輻射度主要取決于南向總輻射度、水平散射輻射度以及水平總輻射度，即/r/n由此可以得到南斜面的陽光輻射強(qiáng)度。/r/n同理北面的斜面的陽光的輻射率/r/n可求得南斜面北斜面的太陽輻射強(qiáng)度，后得出不同材料的年發(fā)電量利用E*cel進(jìn)展數(shù)據(jù)計算統(tǒng)計。/r/n不同面全年日照時間/r/nW/m/r/n2/r/n南頂總輻射強(qiáng)度/r/n北頂總輻射強(qiáng)度/r/nW/r/n≧/r/n30/r/n4174h/r/n4143h/r/n200>W/r/n≧/r/n80/r/n401h/r/n497h/r/nW/r/n≧/r/n200/r/n3553h/r/n3389h/r/n太陽能電池的發(fā)電量/r/n公式/r/n:/r/nM=Pm/r/n×/r/nh/r/n×/r/nu/r/n得出可算各電池組件的/r/n輸出效率/r/n，及不同方向一年產(chǎn)生的總電量/r/n產(chǎn)品型號/r/n最大功率/r/n輸出效率u/r/n南頂總輻射強(qiáng)度/r/n次序/r/n北頂總輻射強(qiáng)度/r/n次序/r/nB2/r/n408.76/r/n78.29%/r/n990526.03/r/n1/r/n973491.19/r/n1/r/nB6/r/n386.51/r/n76.32%/r/n890273.27/r/n2/r/n874962.55/r/n2/r/nB5/r/n373.18/r/n75.03%/r/n830672.27/r/n3/r/n816386.55/r/n3/r/nB1/r/n341.57/r/n77.58%/r/n812923.80/r/n4/r/n798943.32/r/n4/r/nB7/r/n331.01/r/n75.53%/r/n746573.01/r/n5/r/n733733.62/r/n5/r/nB4/r/n312.17/r/n76.88%/r/n729562.36/r/n6/r/n717015.51/r/n6/r/nB3/r/n279.89/r/n75.03%/r/n623004.20/r/n7/r/n612289.92/r/n7/r/nC3/r/n163.35/r/n61.22%/r/n252969.70/r/n11/r/n253627.18/r/n8/r/nC5/r/n164.00/r/n60.98%/r/n254512.20/r/n10/r/n252621.95/r/n9/r/nC1/r/n168.36/r/n59.40%/r/n342131.15/r/n8/r/n246079.83/r/n10/r/nC4/r/n145.40/r/n61.90%/r/n298142.86/r/n9/r/n230793.51/r/n11/r/nC2/r/n95.94/r/n60.45%/r/n157202.60/r/n12/r/n145265.39/r/n12/r/nA1/r/n266.92/r/n80.55%/r/n146079.32/r/n13/r/n143376.04/r/n13/r/nA2/r/n418.91/r/n77.58%/r/n143172.87/r/n14/r/n140523.38/r/n14/r/nA3/r/n253.55/r/n78.88%/r/n143052.73/r/n15/r/n140405.45/r/n15/r/nA6/r/n396.75/r/n74.35%/r/n134318.89/r/n16/r/n131833.25/r/n16/r/nA4/r/n339.09/r/n79.62%/r/n119344.55/r/n17/r/n117136.01/r/n17/r/nA5/r/n323.72/r/n75.68%/r/n112333.07/r/n19/r/n110254.28/r/n18/r/nC11/r/n96.25/r/n51.95%/r/n119257.14/r/n18/r/n107610.39/r/n19/r/nC10/r/n24.03/r/n49.94%/r/n55653.33/r/n20/r/n24826.97/r/n20/r/nC9/r/n28.04/r/n42.80%/r/n47702.86/r/n23/r/n21280.26/r/n21/r/nC8/r/n18.69/r/n42.80%/r/n47702.86/r/n22/r/n14186.84/r/n22/r/nC7/r/n8.82/r/n45.35%/r/n23851.43/r/n24/r/n7515.65/r/n23/r/nC6/r/n9.35/r/n42.80%/r/n47702.86/r/n21/r/n7093.42/r/n24/r/n通過上述選擇出最好的電池為目標(biāo)：/r/n1/r/n.對南頂?shù)?r/n貼附安裝/r/n分割：/r/n篩選：/r/n以上述優(yōu)化可得：/r/n電池：22塊B2，4C6。/r/n逆變器：SN15，SN3。/r/n只允許一樣型號的光伏組件進(jìn)展串聯(lián)。多個光伏組件串聯(lián)后可以再進(jìn)展并聯(lián)，并聯(lián)的光伏組件端電壓相差不應(yīng)超過10%。一串或多串〔一樣電壓、功率〕組件通過并聯(lián)即形成"分組陣列〞，該"分組陣列〞的總功率〔W〕為所有組件功率的總和，所以可以有如下選擇：/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n逆變器SN15/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n電池組件C6/r/n逆變器SN3/r/n〔1〕計算該墻面一年產(chǎn)生的功率〔SN為/r/n逆變效率/r/n〕及/r/n〔2〕計算35年/r/n發(fā)電總量：/r/n1．光伏組件在0～10年效率按100%，電量/r/n2．10～25年按照90%折算，電量/r/n3．25年后按80%折算,電量/r/n4.35年/r/n發(fā)電總量/r/n：/r/n2/r/n.對北頂?shù)?r/n貼附安裝/r/n分割：/r/n篩選：/r/n以上述優(yōu)化可得：/r/n電池：/r/n5/r/n塊B2，/r/n20塊/r/nC/r/n7/r/n。/r/n逆變器：SN/r/n5/r/n。/r/n只允許一樣型號的光伏組件進(jìn)展串聯(lián)。多個光伏組件串聯(lián)后可以再進(jìn)展并聯(lián)，并聯(lián)的光伏組件端電壓相差不應(yīng)超過10%。一串或多串〔一樣電壓、功率〕組件通過并聯(lián)即形成"分組陣列〞，該"分組陣列〞的總功率〔W〕為所有組件功率的總和，所以可以有如下選擇：/r/nSN/r/n5/r/nSN/r/n5/r/n電池組件/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n電池組件/r/nC7/r/n逆變器/r/nSN/r/n5/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n電池組件B2/r/n〔1〕計算該墻面一年產(chǎn)生的功率〔SN為/r/n逆變效率/r/n〕及/r/n〔2〕計算35年/r/n發(fā)電總量：/r/n1．光伏組件在0～10年效率按100%，電量/r/n2．10～25年按照90%折算，電量/r/n3．25年后按80%折算,電量/r/n4.35年/r/n發(fā)電總量/r/n：/r/n1./r/n太陽能小屋35年的電量為/r/n2.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)單位供電本錢/r/n太陽光伏電池的年發(fā)電量不但與輻射能量有關(guān)，而且與日照時數(shù)有關(guān)。但是，氣象臺站給出的實測日照時數(shù)是不同輻射強(qiáng)度下累加值，而光伏電池陣列輸出功率/r/n——/r/n峰瓦是在/r/nAM1.5/r/n，光伏電池溫度/r/n25/r/n℃/r/n，日照強(qiáng)度/r/n1000W/m/r/n2/r/n條件下的測試結(jié)果。因此，要把年實測日照時數(shù)換算成年峰值日照時數(shù)。/r/n太陽能光伏電池陣列的總功率是由輻射參數(shù)和負(fù)裁確定的。但是，實際輸出功率還與陣列外表的灰塵及長期使用后性能的衰減系數(shù)/r/nf/r/n、蓄電池庫侖效率/r/nη/r/nb/r/n及逆變器的效率/r/nη/r/ni/r/n有關(guān)。在綜合考慮上面因素的情況下，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的年發(fā)電量為：/r/n〔/r/n6.1/r/n〕/r/n式中：附錄/r/n光伏發(fā)電系統(tǒng)的總投資為：/r/n〔/r/n6.2/r/n〕/r/n式中：附錄/r/n光伏發(fā)電系統(tǒng)的單位〔電量〕運(yùn)行費(fèi)用：/r/n〔/r/n6.3/r/n〕/r/n式中：附錄/r/n〔/r/n6.4/r/n〕/r/n式中：附錄/r/n由方程〔/r/n6.4/r/n〕說明，單位供電本錢是一項重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析指標(biāo)，與光伏電池的價格、系統(tǒng)效率和輻射條件有關(guān)。它綜臺反映了各項主要因素對供電本錢的影響，而且，也考慮了資金的時間因素。顯然，單位供電本錢越小，經(jīng)濟(jì)效益則越好。而且，可與火電、水電、風(fēng)電及柴油發(fā)電系統(tǒng)相比擬，分折不同供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，評價其經(jīng)濟(jì)性。/r/n由方程〔/r/n6.4/r/n〕所計算繪制的一組曲線見圖/r/n6-1/r/n。由圖中曲線可知，太陽能發(fā)電系統(tǒng)價格越高，年峰值日照時數(shù)越少則供電本錢越高。/r/n供電本錢與太陽能發(fā)電系統(tǒng)價格、氣象條件的關(guān)系/r/n模型二/r/n太陽能電池組件及方陣的設(shè)計方法/r/n太陽能電池組件的設(shè)計原則是要滿足平均天氣條件〔太陽輻射量〕下負(fù)載每日用電量的需求，也就是說太陽能電池組件的全年發(fā)電量要等于負(fù)載全年用電量。/r/n根據(jù)各種數(shù)據(jù)直接計算出太陽能電池組件或方陣的功率，根據(jù)計算結(jié)果選配或定制相應(yīng)功率的電池組件，進(jìn)而得到電池組件的外形尺寸和安裝尺寸；另一種方法是選定尺寸符合要求的電池組件，根據(jù)該組件峰值功率、峰值工作電流和日發(fā)電量等數(shù)據(jù)，結(jié)合各種數(shù)據(jù)進(jìn)展設(shè)計計算，在計算中確定電池組件的串、并聯(lián)數(shù)及總功率。/r/n根本計算方法：/r/n電池組件的并聯(lián)數(shù)＝負(fù)載日平均用電量(Ah)/組件日平均發(fā)電量〔Ah〕/r/n其中，/r/n組件日平均發(fā)電量＝組件峰值工作電流〔A〕/r/n×/r/n峰值日照時數(shù)〔h〕/r/n電池組件的串聯(lián)數(shù)＝系統(tǒng)工作電壓〔V〕/r/n×/r/n系數(shù)1.43／組件峰值工作電壓〔V〕/r/n