你是否也曾想过，在山里小屋、渔船、房车上，用上属于自己的太阳能发电系统，摆脱对市电的依赖？

其实，这并不是什么高深的工程师才能完成的事情，只要掌握几个关键步骤和公式，你就能自己算出适合的小型离网光伏系统配置。

离网系统（Off-grid Solar System）是指不依赖公共电网，完全通过光伏发电 + 蓄电池储能来满足用电需求的独立系统。它非常适合在偏远山区、海岛、牧区、房车、渔船等缺乏稳定市电的地方使用。

下面，我们用 4 个步骤，帮你一步步算出所需配置。

第一步：确定光伏组件功率

光伏板（太阳能板）的功率决定了你的系统能发多少电。

计算它的核心思路是：先弄清楚每天需要多少电，再结合当地气候（尤其是日照时长）来确定光伏板的总功率。

公式：

组件功率 = （每天用电量 × 连续阴雨天富裕系数） ÷ （当地平均日照时数 × 系统效率）

* 每天用电量：可以用所有设备的额定功率 × 使用时间相加得出。

例如，LED 灯 10W × 5 小时 = 50Wh，冰箱 60W × 24 小时 = 1440Wh。

* 连续阴雨天富裕系数：为了应对连续几天阴雨天发电不足的情况，通常取 1.1～1.3。

* 当地平均日照时数：可以通过当地气象数据查询，例如北京年均日照约 4 小时，海南可能 5 小时以上。

* 系统效率：考虑电缆损耗、控制器效率、逆变器损耗等，一般取 0.75～0.8。

举个例子：

假设你的每天用电量是 3000Wh，当地平均日照 4.5 小时，系统效率 0.78，连续阴雨天系数取 1.2：

组件功率 = （3000 × 1.2） ÷ （4.5 × 0.78） ≈ 1026 W

也就是说，你需要装总功率约 1kW 的光伏板，比如 4 块 250W 的组件。

第二步：确定离网逆变器功率

逆变器的作用是把光伏电池板或电池的直流电（DC）转换成交流电（AC），供普通家电使用。

它的功率必须能满足你的最大瞬时用电需求，尤其要注意感性负载（电机类设备）的启动冲击电流。

公式：

逆变器功率 = （阻性负载总功率 + 感性负载总功率 × 5） × 裕量系数 ÷ 功率因数

* 阻性负载：电阻型设备，如电灯、电热水壶、烤箱等。

* 感性负载：有电机或压缩机的设备，如冰箱、水泵、空调等。启动瞬间功率可能是额定功率的 5～7 倍。

* 裕量系数：一般取 1.2～1.5，保证有余量。

* 功率因数：通常取 0.8～0.9。

举个例子：

假设你有灯具 200W（阻性负载），冰箱 100W（感性负载），裕量系数取 1.3，功率因数取 0.85：

逆变器功率 = （200 + 100×5） × 1.3 ÷ 0.85

≈ （200 + 500） × 1.3 ÷ 0.85

≈ 700 × 1.3 ÷ 0.85

≈ 1070 W

你就需要一台至少 1.1kW 的逆变器，最好选 1.5kW 的型号更稳。

第三步：确定蓄电池容量

蓄电池是离网系统的“电仓库”，晚上或阴天用的电主要来自它。容量大小取决于你需要连续供电的天数和每天用电量。

公式：

蓄电池容量（Ah） = （每天用电量 × 阴雨天供电天数） ÷ （放电深度 × 充放电效率 × 电池组电压）

* 放电深度（DOD）：铅酸电池建议取 0.5～0.6，锂电池可取 0.8～0.9。

* 充放电效率：一般取 0.85～0.9。

* 电池组电压：常见有 12V、24V、48V，功率越大建议用高电压。

举个例子：

假设你每天用 3000Wh，想要在 2 天阴雨天也能用电，使用 48V 锂电池（DOD=0.9，效率=0.9）：

蓄电池容量 = （3000 × 2） ÷ （0.9 × 0.9 × 48）

≈ 6000 ÷ 38.88

≈ 154 Ah

你就需要一组 48V 154Ah（约 7.4kWh）容量的电池。

第四步：确定控制器规格

光伏控制器负责调节光伏组件给电池充电的过程。

它的规格主要看最大输入电流，公式如下：

公式：

控制器输入电流 = 光伏组件最大功率 ÷ 电池组电压

例如，你的光伏板总功率 1000W，电池组电压 48V：

控制器输入电流 = 1000 ÷ 48 ≈ 20.8A

因此，你需要选一个输入电流大于 21A的控制器，通常会选择 MPPT 型（效率高，阴天也更有优势）。

实用小贴士

1. 留余量：设备寿命和运行稳定性都依赖于适当的冗余设计，别把参数卡死。
2. MPPT 优于 PWM：虽然 MPPT 控制器价格贵一点，但发电效率高，尤其在光照不稳定的情况下优势明显。
3. 电池优先选锂电：体积小、重量轻、可深度放电，长期看更省钱。
4. 考虑未来扩容：如果你未来可能会增加电器，可以提前留好光伏和电池的接口余量。

小型离网光伏系统设计的核心是根据需求精算配置，而不是“买几块板子+几块电池”就完事。

掌握这 4 个公式：

1. 光伏组件功率公式
2. 逆变器功率公式
3. 蓄电池容量公式
4. 控制器输入电流公式

你就能算出一套既够用又稳定的小型离网系统配置。

第一次设计时可以在公式结果基础上多留 10%~20% 的余量，这样可以更从容地应对天气变化和设备扩展。