Merancang sistem pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi surya yang lengkap perlu mempertimbangkan banyak faktor dan melakukan berbagai desain, seperti desain kinerja listrik, desain pentanahan proteksi petir, desain pelindung elektrostatik, desain struktur mekanis, dll., untuk penerapan sistem pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi independen di tanah. Dikatakan bahwa yang terpenting adalah menentukan kapasitas susunan sel surya dan baterai penyimpanan sesuai dengan kebutuhan penggunaan, sehingga dapat memenuhi kebutuhan kerja normal. Prinsip desain umum dari sistem pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi adalah untuk menentukan komponen sel surya minimum dan kapasitas baterai dengan alasan memastikan bahwa beban harus dipenuhi, sehingga dapat meminimalkan investasi, yaitu mempertimbangkan keandalan dan ekonomi pada waktu yang sama.
Ide perancangan sistem fotovoltaik surya independen adalah pertama-tama menentukan daya modul sel surya sesuai dengan konsumsi daya beban listrik, kemudian menghitung kapasitas baterai penyimpanan. Namun, sistem pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi surya yang terhubung ke jaringan memiliki kekhususannya. Penting untuk memastikan stabilitas dan keandalan pengoperasian sistem pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi, sehingga hal-hal berikut perlu diperhatikan selama desain:
1) Spektrum dan intensitas cahaya dari pancaran cahaya matahari yang menyinari susunan sel surya di bumi dipengaruhi oleh ketebalan atmosfer (yaitu, kualitas atmosfer), letak geografis, iklim dan cuaca lokasi, topografi dan fitur, dll. Ada variasi besar baik dalam satu bulan maupun dalam satu tahun, dan bahkan ada perbedaan besar dalam total radiasi tahunan antar tahun. Area di mana sistem pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi surya digunakan, radiasi matahari di area tersebut, garis bujur dan garis lintang tempat sel surya digunakan. Memahami dan menguasai sumber daya meteorologi tempat penggunaan, seperti radiasi matahari rata-rata bulanan (tahunan), suhu rata-rata, angin dan hujan, dll. Sesuai dengan kondisi ini, jam puncak standar matahari setempat (h) dan sudut kemiringan dan azimut.
2) Karena penggunaan yang berbeda, konsumsi daya, waktu konsumsi daya, dan persyaratan keandalan catu daya berbeda. Beberapa peralatan listrik memiliki pola konsumsi daya yang tetap, sementara beberapa beban memiliki pola konsumsi daya yang tidak teratur. Daya keluaran (W) dari sistem fotovoltaik surya secara langsung mempengaruhi parameter seluruh sistem. Efisiensi konversi fotolistrik dari susunan sel surya dipengaruhi oleh suhu sel surya itu sendiri, intensitas sinar matahari dan tegangan muatan mengambang baterai, dan ketiganya akan berubah dalam satu hari, sehingga efisiensi konversi fotolistrik surya array sel juga variabel. Oleh karena itu, daya keluaran phalanx sel surya juga berfluktuasi dengan perubahan faktor-faktor tersebut.
3) Waktu kerja (h) sistem fotovoltaik surya merupakan parameter inti yang menentukan besar kecilnya komponen sel surya pada sistem fotovoltaik surya. Dengan menentukan waktu kerja, konsumsi daya harian dari beban dan arus pengisian komponen sel surya yang sesuai dapat dihitung pada awalnya.
4) Parameter jumlah hari hujan berturut-turut (d) di tempat PLTS digunakan menentukan besarnya kapasitas baterai dan daya komponen sel surya yang diperlukan untuk mengembalikan kapasitas baterai setelah hari hujan. Penentuan jumlah hari D antara dua hari hujan berturut-turut adalah untuk menentukan daya komponen baterai yang dibutuhkan oleh sistem untuk mengisi penuh baterai setelah hari hujan terus menerus.
5) Paket baterai bekerja dalam keadaan muatan mengambang, dan voltasenya berubah dengan pembangkitan daya susunan sel surya dan konsumsi daya beban. Energi yang disediakan oleh baterai juga dipengaruhi oleh suhu sekitar.
6) Pengontrol pengisian dan pengosongan baterai surya dan inverter terdiri dari komponen elektronik. Ketika mereka berjalan, mereka memiliki konsumsi energi yang mempengaruhi efisiensi kerja mereka. Performa dan kualitas komponen yang dipilih oleh pengontrol dan inverter juga terkait dengan konsumsi daya. Besar kecilnya energi, sehingga mempengaruhi efisiensi sistem pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi.
Faktor-faktor ini cukup rumit. Pada prinsipnya, setiap sistem pembangkit listrik perlu dihitung secara terpisah. Untuk beberapa faktor yang berpengaruh yang jumlahnya tidak dapat ditentukan, hanya beberapa koefisien yang dapat digunakan untuk memperkirakannya. Karena berbagai faktor yang dipertimbangkan dan kompleksitasnya, metode yang diadopsi juga berbeda.
Tugas merancang sistem pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi surya adalah memilih susunan persegi sel surya di bawah kondisi lingkungan persegi sel surya, baterai, pengontrol, dan inverter merupakan sistem catu daya yang tidak hanya memiliki manfaat ekonomi yang tinggi, tetapi juga memastikan keandalan sistem yang tinggi.
Siklus perubahan sinar matahari dan radiasi di berbagai wilayah di bumi adalah 24 jam sehari, dan pembangkit listrik susunan sel surya di suatu wilayah juga berubah secara berkala dalam 24 jam. Aturannya sama. Namun perubahan cuaca akan mempengaruhi jumlah daya yang dihasilkan oleh panel surya. Jika ada beberapa hari hujan terus menerus, phalanx sel surya hampir tidak dapat menghasilkan listrik, dan hanya dapat ditenagai oleh baterai, dan baterai perlu diisi ulang sesegera mungkin setelah sangat habis. Dalam desain, total energi radiasi matahari harian atau nilai rata-rata jam penyinaran matahari tahunan yang disediakan oleh stasiun meteorologi harus digunakan sebagai data utama desain. Karena data di suatu daerah bervariasi dari tahun ke tahun, data minimum dalam sepuluh tahun terakhir harus diambil untuk keandalan. Sesuai dengan konsumsi daya beban, baterai perlu diberi daya baik di bawah sinar matahari maupun tanpa sinar matahari, sehingga total radiasi matahari atau total jam sinar matahari yang disediakan oleh stasiun meteorologi merupakan data yang sangat diperlukan untuk menentukan kapasitas baterai.
Untuk susunan sel surya, beban harus mencakup konsumsi semua perangkat yang mengonsumsi daya dalam sistem (kecuali peralatan listrik, baterai dan saluran, pengontrol, inverter, dll.). Daya keluaran susunan sel surya berhubungan dengan jumlah modul yang dirangkai secara seri dan paralel. Sambungan seri untuk mendapatkan tegangan operasi yang diperlukan, dan sambungan paralel untuk mendapatkan arus operasi yang diperlukan. Menurut daya yang dikonsumsi oleh beban, untuk jumlah modul sel surya yang sesuai, Setelah koneksi seri-paralel, daya keluaran yang diperlukan dari susunan sel surya terbentuk.