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住宅光伏需求
太阳能产业协会 2020 年太阳能市场洞察年度回顾报告称，2020 年安装的住宅太阳能光伏容量较 2019 年增长了 10%，低于 2019 年较 2018 年增长 16% 的水平。最近，在 SEIA 2021 年第三季度太阳能洞察报告中，他们报告称，2021 年新安装的住宅太阳能光伏有望再增长 21%，安装容量预计将达到 3.9GW。尽管激励税收抵免逐步取消，但住宅现场太阳能光伏的需求预计仍将增长。住宅太阳能光伏的持续增长表明，它是一种有效的技术，可以降低建筑物的能源成本和温室气体排放。该提案描述了在施工时必须安装的规定太阳能光伏的要求。PNNL 的分析表明，现场可再生电力发电对于所有低层多户建筑以及大多数单户住宅和一到两个单元的联排别墅而言都是具有成本效益的。分析是使用每个气候区中 PNNL 的住宅原型进行的。容量要求是通过计算限制电力输出回电网的最高现场太阳能光伏容量来确定的。用于确定这些容量的阈值是电网输出限制，该限制低于建筑物年度总用电量的 0.5%。对每小时结果的审查表明，设定零过剩生产的硬性限制是不现实的。在计算成本效益时，不会将输出回电网的电力计入。电网输出按小时计算。拟议的要求减少了从电网购买的能源，这将有助于减少温室气体 (GHG) 排放和建筑物业主的能源成本。
阴影对光伏的影响...
图 39 - 21 个模块的盒串...................................................................................................... 34 图 40 - 系统组成概览。来源：PVsyst ................................................................................ 35 图 41 - 系统环境的 3D 视图 .............................................................................................. 35 图 42 - 案例 1.1 的 I-V 曲线 ........................................................................................................ 36 图 43 - 案例 1.2 的 I-V 曲线 ........................................................................................................ 37 图 44 - 案例 1.3 的 I-V 曲线 ........................................................................................................ 37 图 45 - 案例 1.4 的 I-V 曲线 ........................................................................................................ 38 图 46 - 案例 1.5 的 I-V 曲线 ........................................................................................................ 38 图 47 - 案例 1.6 的 I-V 曲线 ........................................................................................................ 39 图 48 - 一天中特定时间 PV 阵列中阴影的位置 ........................................................................ 41 图 49 - 图 49 中相对于阴影条件的系统 I-V 曲线 ........................................................................ 42 图50 - 图 49 中阴影条件下的系统 P-V 曲线 .............................................................. 42 图 51 - 光伏阵列阴影示例 1 .............................................................................................. 52 图 52 - 示例 1 对应的 I-V 和 P-V 曲线（图 51）......................................................................... 52 图 53 - 光伏阵列阴影示例 2 ............................................................................................. 53 图 54 - 示例 2 对应的 I-V 和 P-V 曲线（图 53）......................................................................... 53 图 55 - 光伏阵列阴影示例 3 ............................................................................................. 54 图 56 - 示例 2 对应的 I-V 和 P-V 曲线（图 55）......................................................................... 54 图 57 – 阴影位置（5 月 21 日 9 点 19 分（正常时间））............................................................. 55 PVsyst（5 月 21 日 9 点 15 分（正常时间））..... 55 图 59 - 阴影位置（5 月 21 日 16 点 14 分（正常时间））........................................ 56 图 60 - PVsyst 模拟的阴影位置（5 月 21 日 16 点 15 分（正常时间））... 56 图 61 – 阴影位置（5 月 21 日 13 点 43 分（正常时间））................................... 57 图 62 - PVsyst 模拟的阴影位置（5 月 21 日 13 点 45 分（正常时间））... 57
德国光伏现状
图1：光伏扩张以实现能源领域的气候中和，研究按执行机构和情景命名。不同的情景对于边界条件做出了不同的假设，例如能源进口、效率改进和接受度。有些研究仅关注电力系统，有些研究则关注整个能源系统。 EEG 2023 预计到 2030 年光伏发电量将扩大到 215 GW P，到 2040 年将扩大到 400 GW P。预计到 2026 年，年净增量将达到 22 GW P 的峰值。旧系统也越来越需要被替换。这些替代设施目前并不重要，但一旦全面投入使用，预计使用寿命将近 30 年，其发电量将增加到每年约 15 GW P。 2013 年至 2018 年间，平均安装量仅为 1.9 GW P/a（图 2）。扩展