西安交大太阳能电池基础与应用课程学习资料1.docx
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西安交大太阳能电池基础与应用课程学习资料1
第八章光伏系统设计简介
8.1光伏系统发电量的估算方法
一、光伏系统发电量的粗略估算
光伏组件的装机容量可以简单的由单块组件功率和组件总数的乘积得到，通常情况下指的是标准光照1000W/m2下的发电功率，没有考虑到日照强度，装机容量可表示为：
光伏系统装机容量（W）=组件标称发电功率×组件的数量
同样的装机容量由于日照强度不同，在不同的地区的发电量有很大的区别，考虑到日照强度时，光伏系统的装机容量也可以简单估算为：
太阳发电系统装机容量（W）=电池板面积×日照强度×组件的光电转换效率
这里
Ø日照强度：
太阳光照射在单位面积的能量强度，单位：
W/m2。
Ø光电转换效率：
太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率。
晶体硅组件效率目前约为：
16~17%
实际上的光伏组件发电量会受到一些外在因素的影响而降低，实际的发电量远远低于上述的估算结果，实际上光伏系统的发电量可以估算为：
太阳发电系统发电量
＝装机容量（标准）×有效日照时间×综合系数
＝装机容量（标准）×太阳光日辐射量/1000×综合系数
这里，
Ø装机容量：
装机容量是系统的总标称功率，装机容量=组件功率×组件的数量
Ø有效日照时间：
将每日的入射光能量换算成标准入射功率（1000W/m2）下的入射时间，一般以小时为单位。
由于太阳能电池的发电效率受光强影响很大，因此弱光或漫射光等对光伏发电量的贡献很低，如果完全按照入射太阳能电池板的光总能量来计算光伏发电量，会导致计算出来的发电量偏高，因此在估算每日的总入射光能量时候需要考虑直射光、漫射光等因素。
Ø综合系数：
考虑到电池板的安装角度（水平、垂直方向）、逆变器的逆变损失、电力传输的线损、局部阳光遮挡等因素，最终的系统发电效率因数很多情况下0.5~0.6
二、如何估算有效入射光能量
由于光照的不稳定和不确定性，同时也因为光伏系统在不同入射光强度和入射光性质下发电效率的变化，要准确的估算光伏系统发电量就必须准确的估算入射光能量。
光入射量的估算方法也是光伏发电的研究重点之一，目前提出了非常多的模型，共同点是都同太阳能电池板方位角、太阳能电池板倾角以及太阳高度角，也就是说太阳能电池板安装地的经纬度和季节等参数密切相关。
一般气象局等单位都会有当地的月太阳辐照数据，根据给出的太阳能辐照数据，可以根据一些经验方法来对有效入射太阳光能量进行估算。
1、首先介绍几个关于太阳能的相关参数概念。
（1）太阳高度角：
太阳光的入射方向和地平面之间的夹角，一般在正午时分太阳高度达到最大值，此时太阳高度角也称为正午太阳高度，可简单由下面的公式8-3计算，北纬为正，南纬为负。
正午太阳高度角（α）=90°-（当地纬度-太阳直射点纬度）8-3
（2）太阳能电池板倾角：
太阳能电池板平面与水平地面的夹角。
一般根据光伏系统安装地的纬度进行设定。
最简单的情况可以取当地纬度或当地纬度加上几度做为当地太阳能电池组件安装的倾斜角，如果能够采用计算机辅助设计软件，可以进行太阳能倾斜角的优化计算。
最理想的倾斜角一般是使太阳能电池年发电量尽可能大的倾角，但对于某些带有蓄电池的独立光伏系统，还更需要冬季和夏季发电量差异尽可能小时的倾斜角，否则会造成冬季-夏季发电量差异过大，蓄电池容量要求增加。
这对于高纬度地区尤为重要。
高纬度地区的冬季和夏季水平面太阳辐射量差异非常大，例如我国黑龙江省相差约5倍。
当然，最好的方法是在夏季和冬季各进行一次倾角调整。
太阳能电池板最佳倾角和安装地纬度有以下经验关系：
纬度为0°~25°时，倾斜角等于纬度； 纬度为26°~40°时，倾斜角等于纬度加上5°~10°； 纬度为41°~55°时，倾斜角等于纬度加上10°~15°； 纬度为55°以上时，倾斜角等于纬度加上15°~20°。
需要注意的是，不同类型的太阳能光伏发电系统，其最佳安装倾斜角是有所不同的。
例如光控太阳能路灯照明系统等季节性负载供电的光伏发电系统，这类负载的工作时间随着季节而变化，其特点是以自然光线的来决定负载每天工作时间的长短。
冬天时日照时间短，太阳能辐射能量小，而夜间负载工作时间长，耗电量大。
因此系统设计时要考虑照顾冬天，按冬天时能得到最大发电量的倾斜角确定，其倾斜角偏大一些，因为冬天太阳高度非常小，太阳光几乎呈水平方向入射。
而对于主要为光伏水泵、制冷空调等夏季负载供电的光伏系统，则应考虑为夏季负载提供最大发电量，其倾斜角可以偏小一些，有利于夏季垂直于电池板入射光分量的增大。
有些时候太阳能电池板倾角只能根据安装地地理条件来设定，例如屋顶光伏系统很多时候的倾角需要根据屋顶面形状设定。
（3）太阳能电池板方位角：
所谓方位角一般是指东西南北方向的角度，方位角决定了阳光的入射方向，决定了各个方向的山坡或不同朝向的建筑物的采光状况。
对于太阳能光伏系统来说，太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度）。
，一般情况下，方阵朝向正南（即方阵垂直面与正南的夹角为0°）时，太阳电池发电量是最大的。
北半球的光伏阵列朝向的方位角一般取正南方向，但随季节也有不同变化。
在不同的季节，太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大的时候。
例如太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后，因此方阵的方位稍微向西偏一些时，在午后时刻可获得最大发电功率，这样有利冬季多发电。
对固定安装的光伏阵列来说，不跟踪太阳移动的方位角会导致大约36.3%的太阳辐射能量的损失。
2、电池板上有效入射太阳能估算1
太阳能辐射的数值一般可以在当地气象局查询。
从气象站得到的资料一般只有水平面上的太阳辐射总量H，直接辐射量H及散射辐射量H。
且有：
H～H＋H，由于太阳能电池板有一定倾角，因此需换算成倾斜面上的太阳辐射量，这里假设漫射部分同倾斜角无关。
在确定了安装方位角，太阳高度角以及安装倾角之后，就可以粗略估算入射到太阳能电池板的有效光辐射量。
下面介绍一种简单的估算方法。
图8-1给出了太阳能电池板倾角和太阳高度关系示意图。
估算方法如下：
如果从已有日照数据中可以直接得到投射到水平面上的月平均直射（S）和漫射（D）日照数据，可以根据经验公式得出投射到阵列上的总日照数，或根据已有软件计算。
漫射值也可不计入。
电池板倾斜面垂直入射太阳辐射的简单公式如式8-4所示。
8-4
图8-1入射倾斜太阳能电池板面的太阳辐射
式8-4中：
Rβ——倾斜光伏阵列面上的太阳能总辐射量
S——水平面上太阳直接辐射量
D——散射辐射量
α——中午时分的太阳高度角（阳光同水平面夹角，可查资料）
β——光伏阵列倾角（方阵面同水平方向夹角）
需要注意的是，漫射光辐射在很多时候很难被作为有效入射能量，可能被舍去。
例如阴天的发电量如果直接用漫射光辐射计算，计算值会偏大。
另外，很多时候电池板倾斜面垂直入射太阳辐射用字母HT表示，Rβ表示日照或月照平均小时数。
3.电池板上有效入射太阳能估算2
上面的计算方法采用了简单公式描述水平面直射辐射同倾斜面上直射辐射的关系，这里给出一个更为详细的计算方法，利用了更多的太阳位置参数。
已知：
水平面上直接辐射分量HB和漫射辐射分量Hd，这里漫射量同倾斜角也有关系。
下面给出一个简单说明。
（１）首先计算倾斜面上的直接辐射分量HBT
HBT=HBRB
其中RB为倾斜面上的直接辐射分量与水平面上直接辐射分量的比值。
对于朝向赤道的倾斜面来说：
（8-5）
（8-6）
（3）、计算地面反射辐射分量HrT：
通常可将地面的反射辐射看成是各向同性的，其大小为：
（8-7）
其中ρ为地面反射率，其数值取决于地面状态，各种地面的反射率如下表所示：
一般计算时，可取ρ=0.2，故斜面上太阳辐射量即为：
（8-8）
通常计算时用上式即可满足要求。
如考虑天空散射的各向不同性，则可用下式计算：
（8-9）
式中：
HO为大气层外水平面上辐射量。
这里辐射量单位mwh/cm2.在光伏系统计算时，以月平均量计算的场合居多。
根据经验，对光伏电池板如果每月调节一次倾角，全年总发电量比固定倾角可增加3%，一般单轴跟踪阵列比固定倾角时年发电量增加约20%，双轴跟踪比固定倾角时年发电量可增约30%以上。
三、光伏系统发电成本的粗略估算
光伏发电的成本一般以20~25年预估。
首先计算年发电量：
光伏系统年发电量=太阳能电池组件功率*日平均有效光照时间*最佳利用比*365
这里，
太阳能电池组件功率是指出厂时标准条件下测定的组件功率。
测试条件：
AM1.5，光强1000W/m2，25°C；
日平均有效光照时间：
可以从当地气象部门查询，同地域有关，一般指用太阳能电池标准辐射（1000W/m2）来平均总辐射量得到的小时数。
最佳利用比：
考虑到系统损耗后及其他光学损失后的系数，经验上取0.6~0.8
例如1kw的光伏系统，如果设定最佳利用比0.6，日照平均时间3.5小时，则
•1kW一年发电量约为760度（最佳利用比0.6，日照3.5h）
•目前1kw硅太阳能电池组件售价约0.45万元，系统安装后：
0.9万元
•能量回收期按照2年计算
•发电成本：
总成本/（22年发电量-耗电量）~0.6元/度
四、光伏阵列安装密度要求
光伏电池组件阵列间必须有一定的距离。
在排列太阳能组件时应注意，组件排列要按电池板的投影尺寸排列，即排列面积取实际面积与倾斜角余弦的乘积；组件并列排列时要考虑组件和组件的间隙，一般按2～5mm的间隙考虑；要考虑检修通道的走向。
图8-2给出了阵列排列时候阴影部分和阵列尺寸及倾角等的关系。
图8-2阴影部分和阵列尺寸及倾角等的关系
为了避免阵列之间遮阴,光伏电池组件阵列间距应不小于D，D的经验公式为：
（8-10）
式中Φ为当地地理纬度（在北半球为正，南半球为负），H为阵列前排最高点与后排组件最低位置的高度差,根据组件长度和倾角确定。
例如，对于组件长度27002700mm和倾角40°时，H=1735mm，根据式8-10计算，求得D=5025㎜。
因此取光伏电池组件前后排阵列间距5.5米。
图8-3给出了该阵列的排布图，可以看出阵列间距还是非常大的，增大了光伏阵列的铺设面积，导致太阳能利用率的降低。
图8-3光伏阵列的间距
8.2独立光伏系统设计
一、独立光伏系统设计概述
分布式（独立）发电一般独立于公共电网而靠近用电负荷，可以包括任何安装在用户附近的发电设施，而不论其规模大小和一次能源的种类。
一般来说，分布式电源是集成或单独使用的、靠近用户的小型模块化发电设备。
独立光伏系统的组成部分可以归纳为：
•蓄电池组（储能系统）
•太阳能电池控制器
•逆变器
•太阳能电池阵列、安装支架
•直流汇流箱、交直流电路（熔断器、断路器、电缆导线）
•电器控制柜
•接地故障保护器等
•负荷
•其他附加电力来源
•远程监控
独立光伏系统在很多时候都应用于公共电网无法覆盖的偏远地区，或者作为某些重要负载设备的后备电源，例如偏远地区的照明设施，通讯设备和住宅用电等。
因此大多时候独立光伏系统设计的基本内容是确定光伏组件与蓄电池的数量配置，以满足某一给定地点的给定负载的使用需求，大多场合的设计指导思想是满足年平均月负载的用电需求。
具体内容包括：
•项目地点的太阳能资源评估与光伏电站选址可行性分析，包括光伏电站发电量与发电成本预估等前期工作；
•负载特性调查；光伏组件串并联方式及输出电压电流要求；
•光伏系统装机容量设计：
包括根据负载要求确定太阳电池方阵和蓄电池的容量,以及方阵的倾角。
在有其他能源进行补充时，根据安装地点条件、负载要求和综合发电成本等确定太阳电池方阵和蓄电池的容量,以及方阵的倾角。
•光伏电站各设备选型：
包括储能系统种类，光伏控制器与逆变器，
•交直流配电线路设计，例如配电柜等
•保护与监测系统设计，例如避雷与接地系统，数据采集与远程监控等。
二、独立光伏系统的负载特性以及几种工作方式
光伏系统必须匹配负载的用电要求。
独立光伏系统直接或通过蓄电池对负载提供电能，对交流用电负载还需要通过逆变器转换。
直接提供电能时光伏阵列或者蓄电池阵列的配置必须符合负载端的功率、电压和电流要求。
例如，光伏阵列中串联组件的数量=系统电压/单位组件电压；并联组件数量=月平均负载（Ah）/组件串月输出（Ah）等。
1、负载的分类
（1）均衡性负载。
用电量基本保持恒定，不随季节变化的的负载，又分为：
♦电阻性负载：
电阻性负载是指负载的耗能部件是电阻性的,例如:
白炽灯、电炉、电热水器等。
按照额定功率计算即可；
♦电感性负载。
电感性负载是指负载的耗能部件是由带铁心或不带铁心的线圈构成,它具有电学上定义的感抗”特性,也称为“感性负载”。
感性负载的特点是,设备启动时的“浪涌电流”远远大于该设备的额定电流;当设备停止运转需要切断电源时,感性负载还产生高于外加电压的“感应过电压”。
国外以及偏远山区的很多独立光伏系统是提供给家庭使用的，下面给出几种典型家庭用负载的简单用电特性。
♦电视机。
按负载分类,电视机基本属于电阻性负载,但由于电视机内部不仅使用电源变压器,而且有许多电感线圈,因此仍存在感性分量。
特别是较大尺寸的电视机内的“消磁线圈”,在开机瞬间从电源汲取很大电流,将使户用电源或小功率光伏电源电压产生短时间下降现象。
♦电冰箱。
电冰箱不仅属于电感负载,而且是频繁的间歇工作,二者均不利于供电系统的稳定工作。
电冰箱的压缩机每次启动都产生瞬间的浪涌电流,这会给功率较小的光伏电源系统带来电压的频繁波动。
电冰箱在频繁启动中,压缩机的转子有时处于运转的“死点”启动,此时的浪涌电流非常大,有可能引起电源过载。
为避免电源受到过大的冲击,电冰箱用的逆变器应具有良好的过载保护和短路保护功能。
♦水泵。
水泵属于电感负载,有时也采用间歇式工作,同样二者均不利于供电系统的稳定工作。
通常水泵的功率较大,因此更需加强对光伏系统的保护。
为充分利用太阳能,减少水泵的启动次数。
（2）季节性负载
这类系统的负载每天工作时间随着季节而变化，不能当作均衡负载处理。
最典型的例子是光控太阳能光伏照明系统，光控照明系统的特点是以自然光线的强弱来决定负载工作时间长短的。
此特点与太阳日照时间的规律正好相反，夏天日照时间长，辐照量大，而灯具需要照明的时间短;而冬天日照时间短，辐照量小，但灯具需要照明的时间长。
还有空调设备，主要在夏季和冬季使用。
制冷功率远远小于制热，因此对于南部和北部地区，光伏系统主要考虑制冷功能。
同时，制热在冬季使用，同太阳能光照趋势相反。
（3）特殊要求负载
有一些非常重要的设施，对于供电系统的稳定性有特殊要求，希望接近电网供电。
这个时候可用负载失电率LOLP（Loss-of-load-probability）来衡量供电系统的稳定性。
LOLP的定义为:
LOLP=全年停电时间/全年时间，
LOLP值在0~1之间，数值越小，可靠程度越高。
如LOLP=0，表示任何时间都能保证供电，全年停电时间为零。
常规电网对大城市供电也只能达到LOLP=10-3数量级，在一些特殊需要的场合，例如为重要的通讯设备、灾害测报仪器、军用装备等供电的独立光伏系统，确实需要做到满足一分钟都不停电的要求。
对于这类独立光伏系统，不能够盲目地增加系统的安全系数，设计时要特别仔细，稍有不慎，其结果不但可能造成大量浪费，还会影响光伏系统的稳定工作，产生严重后果。
2、独立光伏系统的几种典型工作方式。
（1）有负载需求,有足够的光照强度,光伏组件或光伏阵列所能发出的电能小于负载需求。
此时太阳能发出的电能完全被负载吸收,而且储能装置要向负载供电。
此时,系统中的电力电子控制器工作在光伏组件的最大功率点跟踪模式下。
控制的目标首先是光伏组件本身,以最大限度地获取太阳能其次是储能装置的放电电压和放电电流,以保护储能装置。
（2）有负载需求,有足够的光照强度,光伏组件或光伏阵列所能发出的电能大于负载需求,且多余的电能可以被储能装置完全吸收,则系统中的电力电子控制器同样可以工作在光伏组件的最大功率点跟踪的模式下。
控制的目标首先是光伏组件本身,以最大限度地获取太阳能其次是储能装置的充电电压,以保护储能装置。
（3）有负载需求,有足够的光照强度,光伏组件或光伏阵列所能发出的电能大于负载需求,但多余的电能不能被储能装置完全吸收。
此时,电力电子控制器的工作点偏离光伏组件的最大功率点,部分太阳能被抛弃,控制的目标转向储能装置的充电电压,以保护储能装置。
（4）有负载需求,无足够光照强度。
此时,光伏组件或光伏阵列不能发出电能,系统简化成储能装置独立向负载供电。
若储能装置在正常的工作区间,则在电力电子控制器的控制下向负载供电。
控制的目标是储能装置的放电电压和放电电流,以保护储能装置。
三、独立光伏系统的基本设计原则
1.光伏系统和产品要根据负载的要求和当地的气象及地理条件,进行专门的优化设计。
2.在充分满足用户负载用电需要的条件下,尽量减少太阳电池和蓄电池的容量,以达到可靠性和经济性的最佳结合。
3.要避免盲目追求低成本或高可靠性的倾向。
当前尤其要纠正为了竞争市场,片面强调经济效益,任意减小系统容量的现象。
4.光伏系统设计的常用依据是:
按月能量平衡。
5.合理使用和运行光伏系统：
接入负荷精打细算。
大功率电热设备、大功率电动工具的使用要严格。
6.合理选择用电器具：
尽量采用节能型和高效率电器产品，尽量使用直流负载设备。
科学安排使用时间。
三、独立光伏系统的设计方法及优化步骤
（一）光伏发电提供所有能源场合的简易设计：
由负载使用情况决定光伏系统容量
1、负载估算
首先必须明确负载用电需求，获取以下几个方面的信息。
•负载类型：
用电等级，是否有瞬态过载需求，负载峰值需求，负载工作比（工作时间），负载驱动形式（交流或直流）；
•负载系统额定电压，负载所允许的电压浮动范围；
•平均每天负载量，平均月负载量；
•全年的大体负载数据。
举例：
微波工作站，其电压范围约为24±5V，平均每天的负载量100W，电流计算可得约4.17A，储备电能为15天用量。
在确定总负载功率时，一定要详细列出各种用电负载的耗电功率、工作电压及平均每天使用时数，还要计入系统的辅助设备如控制器、逆变器等的耗电量。
算出负载平均日耗电量QL（Ah/d），然后计算月平均负荷数据，特别要注意负荷的月平均数据同太阳能辐射的月平均数据的差别，某些时候有非常严重的偏差。
2、储能设备（蓄电池）容量（QB）估算
估算储能设备的容量，首先要决定由储能系统供电的自给天数n。
自给天数即蓄电池维持天数，主要由负载的特性决定，通常情况下自给天数n取3~7天，而某些孤立通讯系统为了保证可靠性，通常采用非常保守的设计方案，要求存储15天（n=15）或以上的用电量，提高系统利用率。
自给天数越大，所需蓄电池的容量越大，当然系统成本就越高。
储能设备（蓄电池）容量（QB）初步估算为：
蓄电池容量=（自给天数×日平均用电量）
如果是连续使用的设备，知道负载电压，功率和工作电流等数据，蓄电池容量（QB）还可以初步估算为：
蓄电池容量=自给天数×24h×系统电流
还是以上述微波工作站举例，所需蓄电池容量为4.17A×24h×15（天）=1500Ah。
另外，还需要根据蓄电池的工作电压V，设计蓄电池组的串并联排布情况。
3、太阳能板倾角初步估算（β）
太阳能板倾角是太阳能方阵平面与水平地面的夹角。
它的选择取决于安装地点的位置，一般初步估计倾角等于其地理纬度或者加减修正角度。
方位角在北半球朝南，向赤道方向倾斜。
独立光伏发电系统中光伏组件最佳倾角设计原则与并网光伏发电系统不同。
倾角设计的目标是在每月日辐射强度不均匀的情况下,平衡各月的平均发电量,并满足发电量最少月份的用电需求。
也就是说,在独立光伏发电系统中,并不是以年发电量或总发电量最高为目标的。
它更倾向于最坏情况计算,在日照充足的月份,部分可能的发电量被抛弃。
太阳能电池板倾角的初步估算方法在前面讲述电池板有效入射太阳能辐射值估算时有提及。
4、计算方阵面上太阳日照辐射量（Rβ）
一般根据已有的太阳能辐照数据可以估算出投影在指定倾斜面上的辐照量（假设漫射部分同倾斜角无关）。
例如从已有日照数据中可以直接得到投射到水平面上的月平均直射（S）和漫射（D）日照数据，可以根据各类公式得出投射到阵列上的总日照数，或根据已有软件计算。
漫射值根据情况计入，由于太阳能电池的光电转换效率随入射光强度降低快速下降，因此如果在直射值S非常小，例如阴天的时候，漫射值的计入就没有太多意义。
具体方阵面上太阳日照辐射量（Rβ）的估算可以采用式8-4或8-8,8-9等经验公式。
在实际计算时通常将太阳日照辐射量装换为标准辐照强度下的小时数。
即：
这里Rβ是平均日照小时数，单位为小时，HT是方阵面上日照辐射量，单位通常为Wh/m2。
5、方阵面积及太阳能电池容量初步估算
在组件效率一定的情况下，方阵面积决定了太阳能电池的容量。
方阵面积的初步估算一般有下面几个步骤：
（1）先根据一般经验取值，计算每月的输出电能。
选择安装总峰值电流（标准辐照下1000W/m2）为平均负载电流n倍（例如n=5）的太阳能电池板容量（记为Ap）为计算初始值，原因：
•夜间没有阳光
•早上、傍晚以及多云天气光强减弱
•蓄电池存在充电效率限制
•蓄电池有漏电问题
•灰尘会影响光线射入
灰尘覆盖是导致光伏发电量下降的重要原因之一，根据经验可以记作约10%的遮光损失。
相比灰尘，实际上鸟粪、落叶等小面积完全遮光的危害更大，会造成热斑效应，导致大量能量损失。
冬季雪覆盖影响也非常大，必须有效防止积雪等。
每月输出电能Qg（用Ah估算）可以初步估算为：
（Rβ转换为标准辐照的小时数）（8-11）
（2）将每月负载用电量换算成Ah（安培小时）表示，蓄电池漏电损耗（可估算为3%~5%），则每月负载用电量可表示为：
（8-12）
这里负载平均日耗电量记为QL（Ah/d），n为自给天数，假设蓄电池最初为满电状态
（3）通过每月发电量（8-11）和每月用电量（8-12）的差，求出当月月底蓄电池的剩余电量。
每月月底蓄电池的剩余电量必须满足蓄电池放电深度的要求，也就是说蓄电池不能够完全放电。
（4）对一年中的每个月重复上述
（1）~（3）的计算
6.优化光伏阵列倾角
保留太阳能板面积不变，对光伏阵列倾角做以微调，然后重复上述步骤4以及5的
（1）~（4），得到当月月底的蓄电池剩余电量。
如果将每月的剩余电量考虑为蓄电池的放电深度，也就是说当蓄电池的放电深度最小时为最优化结果，可得到最优化的光伏阵列倾角。
7.优化阵列面积
在确定了最佳倾角后，通过不断调整阵列面积，重复第5步
（1）~（4）的计算，以得出最优化的蓄电池放电深度。
对一般铅酸蓄电池来说，放电深度控制在50%左右，偏差±2%。
如果考虑到蓄电池的温度效应以及逆变器等线路损耗，可以将放电深度降低一些。
这种简易计算方法较为简单，但也存在一定的局限性。
首先必须要知道日光直射（漫射数据）。
其次，蓄电池容量的设计方法完全依靠经验取值，并没有考虑太阳能辐射的变动情况，在很多时候会造成蓄电池容量浪费或不足。
在光伏系统中，随着电池成本的逐年降低，蓄电池成本成为光伏成本中最大的一项，而且蓄电池寿命短，很难保证在光伏系统有效运行年限（20~25年）中不更换，因此很多时候需要一个更为精确的确定蓄电池容量的办法来配套上述的独立光伏系统设计，这时候需要考虑光伏组件和蓄电池双
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