优化设计
系统优化的目标是，主要通过检验安装的实际日照强度、光反射度、外部环境温度、风力和光伏发电系统各个部件的运行性能以及之间的相互作用等方面，从而使光伏发电系统所发电量最大。某些电站缺乏优化设计，而减少发电量。
在进行系统设计时，需要考虑到光伏系统阴影、安装朝向及系统配置等等因素。其中光伏系统阴影将影响到系统的效率，并产生热脉效应，缩短组件寿命，一般目前的理论体系中把光伏系统阴影分为周边建筑的阴影、大树等区域阴影、光伏系统本身的阴影以及灰尘等临时阴影。
而在考虑安装朝向时候-，需要进行最佳倾角的测算，而且是否并网也影响到最佳倾角的设计。根据已有设计类文献，并网发电系统中，要求系统的全年日均发电量最大，即要求光伏方阵倾角调整至接收到全年最大太阳辐照量;而离网系统分为夏季度型负载、冬季度型负载和均衡性负载。以南京地区为例：对于并网光伏发电系统，要求全年发电量最大，此时的最佳安装倾角是25°，小于当地纬度7°左右;设计离网光伏发电系统时：对于夏季度型负载，最佳安装倾角是7°，远小于当地纬度;对于冬季度型负载，最佳安装倾角是46°，远大于当地纬度;对于均衡性负载，建议安装倾角选择42°。
设备
光伏电站中影响发电量的主要设备包括，太阳能电池组件、汇流箱、逆变器及并网基础设施。
在选用组件进行电站建设过程中，需要不断进行优化匹配，混合采用A级和B级太阳能电池片，并同时考虑组件的质量问题;要充分考虑纬度、光谱、温度、遮蔽、位置、接线等实际运行条件对光伏电池输出的影响。
逆变器是光伏系统中除组件外，唯一有可能提升发电量的设备，最高有望提升10%的发电效率。而在逆变器正式安装之前，国家电网建议先进行模拟实验，批量化生产降低成本，而非仅仅进行低成本制造。
并网是中国太阳能发电系统仍处于起步阶段的一大制约因素。由于部分系统的设计与电网不匹配，并且有全网消纳的问题。国家电网相关人员建议，光伏发电应尽量就地消纳以减少电网的负荷，并建设电动汽车充电桩等降低输电成本。
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