沒有足夠電力供應的地區主要分布在非洲、南美洲、亞洲和東南亞地區。如菲律賓和印度尼西亞，擁有眾多的島嶼，在這些狹小的島嶼地區無法統一建設大面積的電網。而在有些地區建設和維護大面積電網的費用太高，比如中國的西北偏遠地區，地廣人稀，將電網引入到每一個牧民家庭從經濟角度考慮是不合理的。

在一些建立了主要的高壓輸電網的地方，供電經常不穩定，而升級和改造需要龐大的財政預算。幸運的是許多發展中國家擁有豐富的太陽能或者風力等可再生能源，在邊遠地區大規模使用這些可再生能源的供電系統，比使用大面積的高壓輸電網更劃算。邊遠地區供電系統可以應用在那些已經存在電網，但是單獨的供電比擴容高壓輸電網更劃算的場合，如在高速公路沿線使用獨立的供電系統用于信號指示、通信和照明，可以避免鋪設和維護地下電纜的昂貴工程。全球太陽能資源豐富的區域包括非洲、南亞、東南亞、澳洲、中美洲和我國的青藏高原等地區，在這些地區使用太陽能供電系統供電是經濟的選擇。

邊遠地區供電系統一般包括發電設備、儲能設備、能量變換和管理設備。發電設備有柴油發電機、光伏陣列、風力發電機或者水力發電機。儲能設備一般有蓄電池組或者儲能水池。能量變換和管理設備有直流變換器、逆變器等設備。

柴油發電機是許多邊遠地區供電系統的能量來源，為了獲得最大燃料效率和減小維護，需要負載率保持在發電機額定負載容量的60％～70％。風力發電機的輸出功率可以達到250W~500kW，但是需要選取適當的風場，具備穩定的風速。水輪發電機雖然發電成本相對較低，但是需要選取建設在適度和穩定的河流上，水輪發電機的發電成本相對較低，但是發電機的成本較高。

通信網絡要求基站等設備提供7×24小時穩定運行，基站設備除分布在市區外，還大量分布在沙漠、海島、山頂等各種環境中，覆蓋面積寬廣，一般無人值守，對電源可靠性和壽命具有高要求。太陽能供電系統的光伏電池將太陽能直接轉化為電能，通過光伏組件的串并聯方式提供基站需要的-48V 電壓，實現能量的靜止變換，與具備機械轉動部件的發電機相比較，維護工作量很少。對小于2kW的基站負載，是合適的邊遠地區供電系統方案，尤其在全球原油價格高企的發展趨勢下，光伏發電系統的成本優勢日益明顯。

通信基站太陽能供電系統由光伏組件、陣列支架、匯線盒、充放電控制器、蓄電池組、逆變器等組成，如圖2所示。

組件一般采用單晶硅或多晶硅電池，每個電池輸出電壓大約為0.5V，一般組件采用72個太陽電池串聯，所以為了得到43.2~56.4V電壓范圍，需要兩塊組件串聯使用。功率等級盡量選取產量較大的規格，如165W、170W和175W等幾種規格。太小的組件規格導致支架設計成本增加和占地面積增加，而過大的組件規格使用的太陽電池成品率較低，電池成本相對較高。根據負載容量和當地太陽能資源情況選取組件并聯數。

多個光伏組件并聯構成陣列，采用鍍鋅鋼材支架支撐組件，使組件具備一定的傾斜角度，同時固定組件，抵抗風吹。對于獨立光伏系統，為了降低蓄電池用量和系統成本，需要在冬季獲得最大的太陽能輻照，這樣就需要將組件的傾角設置成比當地緯度大10°~20°。

當陰雨天氣或者夜間，無太陽光或者輻照變弱，無法提供負載需要的能量時，蓄電池組繼續為負載提供所需能量。蓄電池組的容量根據負載容量、連續陰雨天時的自給天數、放電深度確定。

過去富液式鉛酸蓄電池（OPzS）是光伏供電系統常用的選擇，這是由于OPzS蓄電池采用管狀正極，可以防止活性物質（active material）脫落，厚的負極極板，延長了使用壽命。然而，近年來愈來愈多的光伏系統轉向管狀正極板的膠體閥控式密封鉛酸蓄電池（OPzV），這種轉變的主要原因是閥控式密封鉛酸蓄電池（VRLA）技術需要更少的維護。

富液電池需要定期加水維護，如果得不到及時維護，蓄電池的使用壽命將會縮短，而將去離子蒸餾水運輸到邊遠地區的基站需要更高的成本。VRLA電池在通常工作條件下，僅析出微量的硫酸和氫氣，極大減少了維護工作量，也不需要專門建設機房和安裝專用通風裝置。電解液分層現象是造成許多富液電池失效的原因，一般采用過充電來消除，通常需要附加過充電高達15％。膠體電池在工作期間經歷微不足道的電解液分層，因而不會遭受與分層相關的失效。欠充電是邊遠地區供電系統中工作的VRLA失效的常見原因，這是由于光伏能量來源在雨季不穩定時導致電池活性物質中硫酸鉛晶體的積累和生長，研究表明，膠體電池使用的微孔隔板不容易發生枝晶穿透，在這方面有更好的特性。與富液電池充電恢復能力為110％~115％相比，膠體電池的充電恢復僅為103%~105%，充電效率的提高，有利于節約光伏能源。

充放電控制采用多路控制器，太陽能組件陣列分為多個支路通過匯線盒接入控制器。當蓄電池充滿時，控制器將組件陣列逐路斷開；負載由蓄電池和剩余光伏組件聯合供電，當蓄電池電壓回落到設定值時，控制器再將組件陣列逐路接通，實現對蓄電池組充電電壓和電流的調節。這種增量控制方式可以近似達到脈寬調制（PWM）控制器的效果，路數愈多，增幅愈小，愈接近線性調節。

圖3是美世樂在布基納法索農村地區提供的一個光伏供電系統實例。

當地緯度是北緯11°59′，連續陰雨天自給天數為5天，基站負載類型是BTS和微波，負載功率為550W。根據這些信息，系統配置如下：
光伏組件：monocrystalline 165W 30塊組件；
蓄電池組：2V 1000Ah OPzV膠體蓄電池 2組；
充放電控制器：-48V 150A控制器。

該項目配置了22個太陽能供電的BTS站點，這些站點的負載功耗范圍400～900W，容量相對較小。如果使用柴油發電機供電，配置油機的容量較小，油機轉換效率降低，導致經濟性較差，同時供電可靠性也較低。采用太陽能電池和膠體密封蓄電池供電方案，不需要定期為油箱加油，也不需要維護柴油發電機和富液蓄電池。節約了柴油購買費用，也減少了維護工作量，有效降低了運營商的運營成本。

太陽能路燈系統工作原理簡單，利用光生伏特效應原理制成的太陽能電池白天太陽能電池板接收太陽輻射能并轉化為電能輸出，經過充放電控制器儲存在蓄電池中，夜晚當照度逐漸降低至101ｕｘ左右、太陽能電池板開路電壓4.5V左右，充放電控制器偵測到這一電壓值后動作，蓄電池對燈頭放電。蓄電池放電8.5小時后，充放電控制器動作，蓄電池放電結束。充放電控制器的主要作用是保護蓄電池。

產品特點

安全無隱患

節能無消耗、綠色環保

安裝簡便、防護等級IP65

自動控制免維護

應用范圍

鄉鎮，城市道路、小區廣場、工業園區、旅游景區、公園綠化帶等場所的亮化照明

系統結構圖

在規劃區域建設光伏農業產業化示范基地，占地約2000畝。是在整合并利用縣內的資源、產業和區位等優勢的在規劃范圍內范圍借助光伏產業發展，優先發展現代農業，由政府引導、企業運作，用工業園區的理念來建設和管理，以推進農業現代化進程、增加農民收入為目標，以現代科技和物質裝備為基礎，實施集約化生產和企業化經管，集農業生產、科技、生態、觀光等多種功能為一體的綜合性示范園區。

項目建成后將成為省級設施先進、農業功能系統設計合理，具有代表性和示范性的現代化光伏農業產業示范基地。本項目擬引用以色列先進的溫室技術，結合當地氣候特點，產品定位上作為當地高端農產品的出產基地，帶動當地并輻射到三百公里范圍周邊的高端農產品（包括高端有機果蔬、菌類、藥材）的生產，乃至成為高端、跨地域經濟作物的生產基地。

二、總體方案設計

方案布置：建設聯棟溫室大棚90座，多功能大棚75座，總體定位為生產有機、高端、高附加值的果蔬、菌類等經濟作物。
總容量：50MW。
聯棟溫室大棚：每座大棚占地面積6000m2（不包括前后道路面積5110 m2），安裝容量492.8kW；大棚棚頂呈南北向布置，南側棚頂布置光伏組件，組件推薦選用單晶硅280W高效組件；
聯棟溫室大棚主要是用于在不同季節對溫度要求的不同作物間作或混作。根據不同作物的生育期長短，合理銜接套種。需光特性不同蔬菜的立體栽培，充分利用棚內空間和光照特點，發揮有限地面的生產潛力。

多功能棚：每座大棚占地面積3000 m2（不包括前后道路面積1425 m2），安裝容量73.92kW；在多功能棚中，組件布置在菌房的棚頂，組件推薦選用單晶硅280W高效組件。
多功能棚屬于智能光伏農業。棚前做冬暖大棚種植植物，棚后做工廠化食用菌養殖，棚頂發電。一棚三用，能量循環、節水、節地、節能。

三、投資與收益測算

整體投資：
聯棟溫室大棚棚體單位造價約為350元/m2,多功能大棚平均單位造價約為310元/m2，項目整體造價估算見下表所示：

四、推薦開發及經營模式

方式一：農業產業和光電產業兩大板塊由光伏公司投資，建成后光伏部分和農業部分分別由光伏主體和農業主體獨立運營，土地租賃費用由農業公司負擔，大棚其可以無償使用或支付少量租金，農業企業雇傭農民；
方式二：光伏部分由光伏企業投資，農業部分由光伏企業墊資或者由當地農業公司/合作社投資建設，運營期間由光伏企業支付棚頂租金。
方式三：完全由光伏企業投資并經營10年后，農民掌握了種植技術后，企業可將大棚完好無損無償交給農民經營，同時，企業免交建設大棚所占土地租賃費，企業只經營光伏發電部分；
方式四：開放式大棚，如農民要求種地，則土地租賃費不予遞增，農業部分由農民經營，光電部分由企業經營。

美世樂擁有一流的服務團隊、豐富的工程案例，承建光伏電站項目數千例，足跡遍及全國各地，項目案例涉及別墅、多層住宅、學校、醫院、廠房、辦公樓、新農村建設，扶貧示范村（鎮），園區示范點、海島、牧區等，可根據用戶要求或現場環境設計各種并、離網發電系統，包括各種風光儲一體化分布式微電網。在大力推廣分布式光伏發電的同時，也為用戶提供太陽能照明系統，太陽能水泵系統，太陽能電池板等產品。

太陽能農業灌溉系統主要由水泵、太陽能水泵逆變器、光伏組件，及灌溉設備構成。該系統利用太陽能發電驅動水泵提水來替代傳統的柴油及市電灌溉系統。整套系統安裝方便可靠，節能環保、高效。可以應用在山區、村莊、農田、果園、花圃園林等。

系統特點：
光伏水泵系統全自動運行，無須人工值守（IP65防護等級）

水泵由三相交流電機驅動，穩定性高，提升系統出水量

可靠性高，大幅降低系統的建設和維護成本

可以根據地區、客戶不同需求提供經濟有效的解決方案

根據日照強度的變化調節水泵轉速，自動控制系統出水量

可擴展旁路功能，支持市電、柴油機輸入

投資對比：
1.5KW光伏水泵系統與同功率柴油水泵系統投資對比

2、并網屋頂發電系統就是太陽能組件產生的直流電經過并網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電后直接接入公共電網。并網發電系統有集中式大型并網電站一般都是國家級電站，主要特點是將所發電能直接輸送到電網，由電網統一調配向用戶供電。但這種電站投資大、建設周期長、占地面積大，發展推廣難度較大。而分散式小型并網發電系統，特別是屋頂光伏發電系統，采用光伏組件，將太陽能直接轉換為電能的分布式發電系統。它是一種新型的、具有廣闊發展前景的發電和能源綜合利用方式，它倡導就近發電，就近并網，就近轉換，就近使用的原則，由于投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優點，是并網發電的主流。

注：不同的裝機容量需要 配備設備的數量不一，需要根據實際情況計算、選用具體的設備配置。

家庭屋頂光伏發電設計步驟：

1、全國太陽能資源分為5類，設計時需要查詢您當地的日照時長，一般按照4小時計算。

2、根據屋頂結構，估算您的屋頂面積，看周圍是否有陰影遮擋等，根據屋頂面積即可大致估算您的裝機容量，下面表格可以幫您簡單計算您的裝機容量大小。 屋頂太陽能光伏發電系統所需面積（注意：北面一般不安裝）

3：如果決定安裝光伏電站，此時就可以向當地電力局（國家電網）進行申請，家庭屋頂光伏發電項目的申請的流程如下：

4、家庭光伏電站并網資料

5：此時您屋頂就可以正式發電，用電的模式也有3種：自發自用；自發自用，余電上網；全部上網，一般常用家庭模式都是自發自用，余電上網模式。您可以根據您的實際情況進行選擇用電模式，讓您的屋頂最大程度的幫您賺錢。