Ο σχεδιασμός ενός πλήρους ηλιακού κατανεμημένου φωτοβολταϊκού συστήματος παραγωγής ενέργειας πρέπει να λαμβάνει υπόψη πολλούς παράγοντες και να πραγματοποιεί διάφορους σχεδιασμούς, όπως σχεδιασμό ηλεκτρικής απόδοσης, σχεδιασμό γείωσης προστασίας από κεραυνούς, σχεδιασμό ηλεκτροστατικής θωράκισης, σχεδιασμό μηχανικής δομής κ.λπ., για ανεξάρτητα κατανεμημένα συστήματα παραγωγής φωτοβολταϊκών στο ΕΔΑΦΟΣ. Είπε ότι το πιο σημαντικό πράγμα είναι να προσδιοριστεί η χωρητικότητα της συστοιχίας ηλιακών κυψελών και της μπαταρίας αποθήκευσης σύμφωνα με τις απαιτήσεις χρήσης, έτσι ώστε να καλύπτονται οι ανάγκες της κανονικής εργασίας. Η γενική αρχή σχεδιασμού του κατανεμημένου συστήματος παραγωγής φωτοβολταϊκών ενέργειας είναι ο καθορισμός των ελάχιστων εξαρτημάτων ηλιακών κυψελών και της χωρητικότητας της μπαταρίας με την προϋπόθεση ότι πρέπει να καλύπτεται το φορτίο, ώστε να ελαχιστοποιούνται οι επενδύσεις, δηλαδή να λαμβάνεται υπόψη η αξιοπιστία και η οικονομία σε την ίδια ώρα.
Η ιδέα σχεδιασμού ενός ανεξάρτητου ηλιακού φωτοβολταϊκού συστήματος είναι να προσδιορίσει πρώτα την ισχύ της μονάδας ηλιακής κυψέλης ανάλογα με την κατανάλωση ενέργειας του ηλεκτρικού φορτίου και στη συνέχεια να υπολογίσει τη χωρητικότητα της μπαταρίας αποθήκευσης. Ωστόσο, το συνδεδεμένο στο δίκτυο ηλιακό κατανεμημένο σύστημα παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας έχει την ιδιαιτερότητά του. Είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί η σταθερότητα και η αξιοπιστία της λειτουργίας του κατανεμημένου συστήματος παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας, επομένως τα ακόλουθα στοιχεία πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού:
1) Το φάσμα και η ένταση φωτός του ακτινοβολούμενου φωτός από τον ήλιο που λάμπει στην τετράγωνη διάταξη των ηλιακών κυψελών στο έδαφος επηρεάζονται από το πάχος της ατμόσφαιρας (δηλαδή την ποιότητα της ατμόσφαιρας), τη γεωγραφική θέση, το κλίμα και ο καιρός της τοποθεσίας, η τοπογραφία και τα χαρακτηριστικά κ.λπ. Υπάρχουν μεγάλες διακυμάνσεις τόσο μέσα σε ένα μήνα όσο και μέσα σε ένα έτος, και υπάρχουν ακόμη μεγάλες διαφορές στη συνολική ετήσια ακτινοβολία μεταξύ των ετών. Η περιοχή όπου χρησιμοποιείται το ηλιακό κατανεμημένο φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας, η ηλιακή ακτινοβολία της περιοχής, το γεωγραφικό μήκος και πλάτος του τόπου όπου χρησιμοποιούνται τα ηλιακά κύτταρα. Κατανόηση και έλεγχος των μετεωρολογικών πόρων του τόπου χρήσης, όπως η μηνιαία (ετήσια) μέση ηλιακή ακτινοβολία, η μέση θερμοκρασία, ο άνεμος και η βροχή κ.λπ. Σύμφωνα με αυτές τις συνθήκες, οι τοπικές τυπικές ώρες αιχμής (h) και η γωνία κλίσης και αζιμούθιο.
2) Λόγω διαφορετικών χρήσεων, η κατανάλωση ενέργειας, ο χρόνος κατανάλωσης ενέργειας και οι απαιτήσεις για την αξιοπιστία του τροφοδοτικού είναι διαφορετικές. Ορισμένος ηλεκτρικός εξοπλισμός έχει σταθερό μοτίβο κατανάλωσης ενέργειας, ενώ ορισμένα φορτία έχουν ακανόνιστα πρότυπα κατανάλωσης ενέργειας. Η ισχύς εξόδου (W) του ηλιακού φωτοβολταϊκού συστήματος επηρεάζει άμεσα τις παραμέτρους ολόκληρου του συστήματος. Η απόδοση φωτοηλεκτρικής μετατροπής της συστοιχίας ηλιακών κυψελών επηρεάζεται από τη θερμοκρασία του ίδιου του ηλιακού κυττάρου, την ένταση του ηλιακού φωτός και την τάση κινητής φόρτισης της μπαταρίας, και αυτά τα τρία θα αλλάξουν μέσα σε μια ημέρα, επομένως η απόδοση φωτοηλεκτρικής μετατροπής του ηλιακού Η συστοιχία κελιών είναι επίσης μεταβλητή. Επομένως, η ισχύς εξόδου της φάλαγγας των ηλιακών κυψελών επίσης κυμαίνεται με τις αλλαγές αυτών των παραγόντων.
3) Ο χρόνος εργασίας (h) του ηλιακού φωτοβολταϊκού συστήματος είναι η βασική παράμετρος που καθορίζει το μέγεθος των εξαρτημάτων της ηλιακής κυψέλης στο ηλιακό φωτοβολταϊκό σύστημα. Με τον προσδιορισμό του χρόνου εργασίας, μπορεί αρχικά να υπολογιστεί η ημερήσια κατανάλωση ισχύος του φορτίου και το αντίστοιχο ρεύμα φόρτισης των εξαρτημάτων της ηλιακής κυψέλης.
4) Η παράμετρος του αριθμού των διαδοχικών βροχερών ημερών (δ) στον τόπο όπου χρησιμοποιείται το ηλιακό φωτοβολταϊκό σύστημα καθορίζει το μέγεθος της χωρητικότητας της μπαταρίας και την ισχύ των εξαρτημάτων της ηλιακής κυψέλης που απαιτούνται για την αποκατάσταση της χωρητικότητας της μπαταρίας μετά τη βροχερή μέρα. Ο προσδιορισμός του αριθμού των ημερών D μεταξύ δύο διαδοχικών βροχερών ημερών είναι ο προσδιορισμός της ισχύος της μπαταρίας που απαιτείται από το σύστημα για την πλήρη φόρτιση της μπαταρίας μετά από μια συνεχή βροχερή μέρα.
5) Η μπαταρία λειτουργεί σε κατάσταση αιωρούμενης φόρτισης και η τάση της αλλάζει με την παραγωγή ενέργειας της συστοιχίας ηλιακών κυψελών και την κατανάλωση ενέργειας του φορτίου. Η ενέργεια που παρέχεται από την μπαταρία επηρεάζεται επίσης από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος.
6) Οι ελεγκτές φόρτισης και εκφόρτισης της ηλιακής μπαταρίας και οι μετατροπείς αποτελούνται από ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Όταν λειτουργούν, έχουν κατανάλωση ενέργειας που επηρεάζει την απόδοση εργασίας τους. Η απόδοση και η ποιότητα των εξαρτημάτων που επιλέγονται από ελεγκτές και μετατροπείς σχετίζονται επίσης με την κατανάλωση ενέργειας. Το μέγεθος της ενέργειας, επηρεάζοντας έτσι την απόδοση του κατανεμημένου φωτοβολταϊκού συστήματος παραγωγής ενέργειας.
Αυτοί οι παράγοντες είναι αρκετά περίπλοκοι. Κατ' αρχήν, κάθε σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να υπολογίζεται χωριστά. Για ορισμένους παράγοντες επιρροής των οποίων οι ποσότητες δεν μπορούν να προσδιοριστούν, μόνο ορισμένοι συντελεστές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εκτίμησή τους. Λόγω των διαφορετικών παραγόντων που λαμβάνονται υπόψη και της πολυπλοκότητάς τους, οι μέθοδοι που υιοθετούνται είναι επίσης διαφορετικές.
Ο στόχος του σχεδιασμού ενός ηλιακού κατανεμημένου συστήματος παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας είναι η επιλογή της τετράγωνης συστοιχίας ηλιακών κυψελών υπό τις περιβαλλοντικές συνθήκες του τετραγώνου ηλιακού στοιχείου, η μπαταρία, ο ελεγκτής και ο μετατροπέας αποτελούν ένα σύστημα τροφοδοσίας που όχι μόνο έχει υψηλά οικονομικά οφέλη, αλλά και εξασφαλίζει υψηλή αξιοπιστία του συστήματος.
Ο κύκλος αλλαγής του ηλιακού φωτός και της ακτινοβολίας σε διάφορες περιοχές της γης είναι 24 ώρες την ημέρα, και η παραγωγή ενέργειας των συστοιχιών ηλιακών κυττάρων σε μια συγκεκριμένη περιοχή αλλάζει επίσης περιοδικά μέσα σε 24 ώρες. Οι κανόνες είναι οι ίδιοι. Αλλά οι αλλαγές στον καιρό θα επηρεάσουν την ποσότητα ενέργειας που παράγεται από την ηλιακή συστοιχία. Εάν υπάρχουν αρκετές ημέρες συνεχών βροχερών ημερών, η φάλαγγα των ηλιακών κυψελών δύσκολα μπορεί να παράγει ηλεκτρισμό και μπορεί να τροφοδοτηθεί μόνο από την μπαταρία και η μπαταρία πρέπει να αναπληρωθεί το συντομότερο δυνατό αφού εκφορτιστεί βαθιά. Στο σχεδιασμό, η συνολική ημερήσια ενέργεια ακτινοβολίας του ήλιου ή η μέση τιμή των ετήσιων ωρών ηλιοφάνειας που παρέχονται από τον μετεωρολογικό σταθμό θα πρέπει να χρησιμοποιείται ως κύρια δεδομένα του σχεδιασμού. Δεδομένου ότι τα δεδομένα σε μια περιοχή διαφέρουν από έτος σε έτος, τα ελάχιστα δεδομένα των τελευταίων δέκα ετών θα πρέπει να λαμβάνονται για αξιοπιστία. Ανάλογα με την κατανάλωση ενέργειας του φορτίου, η μπαταρία πρέπει να τροφοδοτείται τόσο υπό ηλιοφάνεια όσο και χωρίς ηλιοφάνεια, επομένως η συνολική ηλιακή ακτινοβολία ή οι συνολικές ώρες ηλιοφάνειας που παρέχονται από τον μετεωρολογικό σταθμό είναι απαραίτητα δεδομένα για τον προσδιορισμό της χωρητικότητας της μπαταρίας.
Για τις συστοιχίες ηλιακών κυψελών, το φορτίο θα πρέπει να περιλαμβάνει την κατανάλωση όλων των συσκευών που καταναλώνουν ενέργεια στο σύστημα (εκτός από ηλεκτρικές συσκευές, μπαταρίες και γραμμές, ελεγκτές, μετατροπείς κ.λπ.). Η ισχύς εξόδου της συστοιχίας ηλιακών κυψελών σχετίζεται με τον αριθμό των μονάδων που συνδέονται σε σειρά και παράλληλα. Η σύνδεση σειράς είναι για να ληφθεί η απαιτούμενη τάση λειτουργίας και η παράλληλη σύνδεση για να ληφθεί το απαιτούμενο ρεύμα λειτουργίας. Ανάλογα με την ισχύ που καταναλώνει το φορτίο, για κατάλληλο αριθμό μονάδων ηλιακών κυψελών, Μετά από σειριακή-παράλληλη σύνδεση, σχηματίζεται η απαιτούμενη ισχύς εξόδου της συστοιχίας ηλιακών κυψελών.