1 實驗微電網的設計

實驗微電網由建筑一體化光伏發電系統、家庭用燃料電池、鋰離子蓄電池組及電力調節用負（ ♦ 上海市科學委員會科研項目，編號 11160500700.）載組成，建立在一幢獨立式花園住宅里，通過雙向智能電表與國家電網并網，并網點設在電表的負載側，除了“傾巢”外出旅游和微電網內部定期檢修等特殊情況外，平常電力不上網，通過防逆流進行控制。其原理和接線如圖 1、圖 2 所示。


1.1 光伏發電系統

能保持環境優美、居住舒適的建筑一體化光伏（Building Integrated PhotoVoltaic—BIPV）技術是大規模應用太陽能的需要[4-6]，也是人類就近利用太陽能這一最終唯一安全可靠能源的最好方式。把太陽能同生態結合起來、把幾千年來房屋只是人類居住、遮風擋雨、避寒暑、娛樂的簡單建筑發展成獨立能源、自我循環式的新型建筑，這也是人類進步和社會、科學技術發展的必然。

為深入研究太陽能光伏發電技術在一般住宅的應用，設計上利用了現有住宅屋面，采用 “嵌入式”光電建筑構件技術，對屋面進行相關技術處理后，再鋪設太陽能電池組件。

由于實驗系統具有示范性，因此在設計太陽電池方陣的時候，充分考慮了建筑視覺美觀性，盡可能不影響原建筑整體設計效果。當然，將來的光伏建筑一體化應該在建筑物設計時統籌考慮，施工時光伏方陣與建筑屋頂同步進行，以節省建筑材料和降低施工成本。

設計上電池組件的連接采取 U 形接線，使正負電纜頭處于同一地點，這一方面使布線整潔，便于維護，另一方面也使太陽電池到逆變器的電纜保持在最短距離，以減少線路損耗，提高系統的輸出能量。