随着煤、石油等自然能源持续不断的消耗,能源作为一种战略资源逐渐被各国所重视,太阳能作为一种清洁能源,未来的发展前景广阔。随着乡村振兴战略和储能成本下降,开发户用光伏是未来社会可持续发展的重要一步,选择户用光伏发电系统作为研究对象对未来开发户用光伏具有一定借鉴意义。随着分布式发电的普及和低压直流供配电技术的成熟,以光伏和燃料电池等直流发电技术结合储能构成的区域供配电网络将是未来建筑能源供电的重要方式。从需求角度来看,由于电力电子技术快速发展,使用直流电的电子设备越来越普及。本文分别对户用光伏交流系统和直流系统做了分析,主要工作有:首先,主要介绍我国太阳能资源的分布情况、光伏发电原理、光伏发电系统的组成和现阶段我国光伏产业的发展现状等内容。其次,讨论了户用光伏交流发电系统。为了解户用光伏系统发电量和系统各效率衰减情况,持续跟踪、记录容量为6 k W的户用光伏系统近几年的发电量相关数据。通过理论计算和电站记录的各项数据分析发现:上海地区2015-2017年发电量逐年增加;组件方阵每年衰减率在4.5%-6.5%之间,系统综合效率总的相对衰减不超过4%;晴天各时段方阵转换效率与系统综合效率变化趋势相同;雨天各时段逆变器效率、方阵转换效率、系统综合效率变化趋势几乎相同。然后,对户用光伏直流发电系统进行分析。随着可再生能源和电力电子技术的发展,用户对供电可靠性、电能质量和经济性提出较高的要求。与传统的交流供配电系统相比,直流系统具有线路损耗小、能量传输效率高、可再生能源利用率高和电能质量好等优点。本节对光伏低压直流供配电系统代替光伏交流系统的节能效果进行分析,建立了逆变器、输配电线和含直流环节的负载损耗计算模型。结合案例对一个2k W光伏低压交直流供配电系统的损耗进行比较和分析,结果表明,光伏低压直流供配电系统的效率明显优于光伏交流系统。进一步,对户用混合供电直流系统进行设计。本节设计和搭建由光伏(PV)、燃料电池(FC)、蓄电池(Battery)和直流负载(Load)等构成的新型混合直流微电网系统,对系统的供电模式和能量流动方式进行优化设计,且以上海地区日照强度和负载功耗为例,借助Matlab/Simulink对系统进行建模。模拟结果与实验吻合性较好,新型混合直流微电网系统较好地克服光伏发电间歇性和燃料电池输出功率不稳定的不利影响,光伏与燃料电池搭配使整个系统具有较高的稳定性和实用性。最后,对以上内容进行了总结,并对目前光伏市场研究热点及需要解决的关键性问题进行分析,以及对光伏发电系统未来市场的发展和技术创新进行展望。