设计和优化的，在其他条件相同的情况下，负载的大小决定了系统配置的大小，由于太阳
能发电系统造价较高，通过精确计算伏在容量可以有效降低系统造价，提高系统的经济性。

　　在独立型太阳能发电系统设计中，通常将负载类型归纳为季节性负载

(含冬季型负载和

夏季型负载

)、均衡型负载和随机型负载等类型。假设系统安装地区具有夏季光照强、冬季光

照弱的典型光照曲线

(这一特征是用于国内绝大多数地区)，对于夏季型负载如光伏水泵，

系统在夏季耗电量大，发电量也高

;而冬季发电量少，负载也小，负载曲线与发电量曲线一

致，系统利用率比较高，比较有利于减少系统配置，系统利用率教高，比较有利于减小系
统配置，降低系统造价

;而对冬季型负载如太阳能庭院灯，系统在夏季发电多但由于昼长夜

短，电灯时间短，负载较轻，冬季发电少但由于昼短夜长，电灯时间长，耗电量大，系统
发电曲线与负载曲线相反，为满足冬季负载需求而增加的系统配置在夏季不能发挥全部功
效，降低系统利用率，提高了系统造价。

　　如以北京为例，根据水平面上的日出日落时角

ωs 的关系式(2)及无日照时数关系式(3)

可以分别计算出冬至日和夏至日的无日照时数

N：式中 φ 为当地纬度，δ 为太阳赤纬，

ωs=cos-1 [-tanφ tanδ] (2)

N =24-2/15 cos-1 [-tanφ tanδ] (3)

　　通过计算得出夏至日和冬至日北京无日照时数分别为

9.16h 和 14.83h，冬季耗电量是

夏季

1.6 倍以上，而 12 月的平面太阳总辐射量只有 6 月的 36%，耗电量与发电量的发差会

使系统的运行环境十分恶劣，而这种趋势随着纬度的上升会表现的更加明显。

2 常见光控方式

　　目前太阳能路灯、庭院灯常见的光控方式有：光控型、时控型等类型。

　　光控型开关通过监测光照强度确定开关灯动作，系统的耗电量与当地季节变化一致，
系统运行在最恶劣的状态：时控型开关通过设定运行时间确定开关灯动作，与季节变化无
关，系统由冬季型负载转变成为均衡型负载，运行状态得到改善，但是带来的问题是可能
会出现冬季天黑灯不亮，夏季天亮灯也亮的现象。

3 改善冬季型负载运行条件的方法

3.1 调整太阳电池组件倾角

　　对大多数地区而言，通常夏季光照强，天顶角小，冬季光照弱，天顶角大，而气象部
门提供的日照强度是平面测量值，这样通过调整太阳电池安装的方位角和倾斜角可以有效
地提高冬季发电量。虽然夏季的发电量也会有所降低，但是只要角度选择合适就能做到取长
补短，取得比较理想的效果。有关组件倾角的选择是一个比较复杂的问题，超出本文的讨论
范围，在此就不过多占用篇幅了。