本发明涉及光伏幕墙安装技术领域，尤其是涉及一种实现发电与用电匹配的光伏幕墙的设计方法。
背景技术：
光伏系统是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电系统，随着国家对新能源的大力支持，光伏行业得到快速发展，即采用将太阳能转化成电能自发自用。与现有的主流发电方式相比，光伏系统工作点变化较快，这是由于光伏系统受光照、温度、空气质量等外界环境因素的影响很大，同样，建筑内用电也存在高峰期及低谷期，而往往发电峰值期与用电峰值是不匹配的，因此，会出现发电盈余的现象。目前解决改问题的方法一般是采用“自发自用、余电上网”的模式或将多余电量存储于蓄电池中备用，“自发自用、余电上网”即将余量的电就近向低压公网供电，但是该方法需要与国家电网连接，操作繁琐，而蓄电池成本又较高，因此，最好的方式是尽量将发电与用电匹配，以减小发电盈余。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明的目的是提供实现发电与用电匹配的光伏幕墙的设计方法，其通过采集标的建筑物内用户的实时用电总和数据确定不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的目标发电量，从而确定不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的面积，继而最大可能地使发电与用电实现匹配，减小发电盈余，提高能源利用率。
本发明提供的实现发电与用电匹配的光伏幕墙的设计方法，包括以下步骤：
s1：基于标的建筑物所在的位置以及标的建筑物上各光伏组件倾斜面的倾斜角度和朝向，确定每一时间点各光伏组件对应的太阳能辐照量的总和，并根据太阳能辐照量的总和计算出每一时间点各光伏组件的发电量总和，以形成曲线a1；
s2：采集标的建筑物内用户的实时用电总和数据，并形成曲线b1；
s3：将曲线a1与曲线b1置于同一坐标系中进行比对，并调整曲线a1使其趋向于曲线b1，继而得到每一时间点各光伏组件的目标发电量总和曲线a2；
s4：根据曲线a2确定不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的目标发电量，根据单位面积光伏组件的发电量计算不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的面积。
上述技术方案，通过采集标的建筑物内用户的实时用电总和数据，以确定不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的目标发电量，从而确定不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的面积，继而最大可能地使发电与用电实现匹配，减小发电盈余，提高能源利用率。
在一些实施方式中，s1包括：
s11、基于标的建筑物所在的位置以及标的建筑物上各光伏组件倾斜面的倾斜角度和朝向，确定每一时间点各光伏组件对应的太阳能辐照量，并形成曲线(h1,h2,...hn),其中n为倾斜角度和朝向不同的光伏组件的数量；
计算每一时间倾斜角度和朝向不同的各光伏组件的发电量，并形成曲线(a1,a2,...an)。
通过采用上述技术方案，采用公式：发电量＝太阳能辐照量*光伏组件的面积*光伏组件转换效率*0.28*系统效率，从太阳能辐照量推算出发电量，并将形成曲线，便于设计比对。
在一些实施方式中，s1包括：
s12、将每一时间倾斜角度和朝向不同的各光伏组件的发电量的曲线(a1,a2,...an)置于同一坐标系中，并将同一时间各光伏组件的发电量进行叠加，形成每一时间点各光伏组件的发电量总和，并在坐标系中形成曲线a1。
通过采用上述技术方案，根据各光伏组件的发电量得到各光伏组件的发电量总和。
在一些实施方式中，s4包括：
s41、将曲线a2和曲线a1置于同一坐标系统，得到各光伏组件的发电量总和需要调整的时间段；
s42、结合每一时间点倾斜角度和朝向不同的光伏组件对应的太阳能辐照量以及s41中得到的需要调整的时间段确定新的不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的目标发电量，从而计算不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的面积。
通过采用上述技术方案，确定不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的面积，继而最大可能地使发电与用电实现匹配，减小发电盈余，提高能源利用率。
在一些实施方式中，s4包括：
s43、根据不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的面积，确定每一时间倾斜角度和朝向不同的各光伏组件的目标发电量，并形成曲线(a1’,a2’,...an’)。
通过采用上述技术方案，便于直观地展示每一时间倾斜角度和朝向不同的各光伏组件的目标发电量随时间的变化，从而便于设计比对。
在一些实施方式中，将曲线a2与曲线(a1’,a2’,...an’)置于同一坐标系中。
通过采用上述技术方案，便于直观地展示每一时间点各光伏组件的目标发电量总和与每一时间倾斜角度和朝向不同的各光伏组件的目标发电量随时间的变化的关系，从而便于设计比对。
在一些实施方式中，基于标的建筑物所在的位置包括基于该位置的纬度、该位置每一时间点对应的太阳赤纬角，及该位置每一时间点对应的时角。
通过采用上述技术方案，针对每一时间点，按照下述公式确定每一时间点各光伏组件对应的太阳能辐照量：
其中：
β表示该倾斜角度和朝向；
hb表示在每一时间点一组光伏组件对应的水平面上的直接辐照量；
hd表示在每一时间点一组光伏组件对应的水平面上的散射辐照量；
δ表示在每一时间点对应的太阳赤纬角；
ω表示在每一时间点对应的时角。
在一些实施方式中，每一时间点各光伏组件对应的太阳能辐照量的确定因素还包括空气质量。
通过采用上述技术方案，使太阳能辐照量更加准确。
综上所述，与现有技术相比，本发明提供的实现发电与用电匹配的光伏幕墙的设计方法的有益技术效果为：
通过采集标的建筑物内用户的实时用电总和数据确定不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的目标发电量，从而确定不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的面积，继而最大可能地使发电与用电实现匹配，减小发电盈余，提高能源利用率。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
本发明披露的实现发电与用电匹配的光伏幕墙的设计方法，包括以下步骤：
s1：基于标的建筑物所在的位置以及标的建筑物上各光伏组件倾斜面的倾斜角度和朝向，确定每一时间点各光伏组件对应的太阳能辐照量的总和，并根据太阳能辐照量的总和计算出每一时间点各光伏组件的发电量总和，以形成曲线a1，具体包括：
s11、基于标的建筑物所在的位置以及标的建筑物上各光伏组件倾斜面的倾斜角度和朝向，确定每一时间点各光伏组件对应的太阳能辐照量，即：基于该位置的纬度、该位置每一时间点对应的太阳赤纬角，及该位置每一时间点对应的时角，针对每一时间点，按照下述公式确定每一时间点各光伏组件对应的太阳能辐照量：
其中：
β表示该倾斜角度和朝向；
hb表示在每一时间点一组光伏组件对应的水平面上的直接辐照量；
hd表示在每一时间点一组光伏组件对应的水平面上的散射辐照量；
δ表示在每一时间点对应的太阳赤纬角；
ω表示在每一时间点对应的时角；
然后将上述每一时间点各光伏组件对应的太阳能辐照量形成曲线(h1,h2,...hn),其中n为倾斜角度和朝向不同的光伏组件的数量；
最后采用公式：发电量＝太阳能辐照量*光伏组件的面积*光伏组件转换效率*0.28*系统效率，从而计算每一时间倾斜角度和朝向不同的各光伏组件的发电量，并形成曲线(a1,a2,...an)；
s12、将每一时间倾斜角度和朝向不同的各光伏组件的发电量的曲线(a1,a2,...an)置于同一坐标系中，并将同一时间各光伏组件的发电量进行叠加，形成每一时间点各光伏组件的发电量总和，并在坐标系中形成曲线a1。
为了是结果更加准确，每一时间点各光伏组件对应的太阳能辐照量的确定因素也可包括空气质量，具体这里不做赘述。
s2：采集标的建筑物内用户的实时用电总和数据，并形成曲线b1。
s3：将曲线a1与曲线b1置于同一坐标系中进行比对，并调整曲线a1使其趋向于曲线b1，继而得到每一时间点各光伏组件的目标发电量总和曲线a2。
s4：根据曲线a2确定不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的目标发电量，根据单位面积光伏组件的发电量计算不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的面积，具体包括：
s41、将曲线a2和曲线a1置于同一坐标系统，得到各光伏组件的发电量总和需要调整的时间段；
s42、结合每一时间点倾斜角度和朝向不同的光伏组件对应的太阳能辐照量以及s41中得到的需要调整的时间段确定新的不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的目标发电量，从而计算不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的面积。
s43、根据不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的面积，确定每一时间倾斜角度和朝向不同的各光伏组件的目标发电量，并形成曲线(a1’,a2’,...an’)，最后将曲线a2与曲线(a1’,a2’,...an’)置于同一坐标系中，以便于直观地展示每一时间倾斜角度和朝向不同的各光伏组件的目标发电量随时间的变化，方便设计比对。
本发明披露的实现发电与用电匹配的光伏幕墙的设计方法，通过采集标的建筑物内用户的实时用电总和数据确定不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的目标发电量，从而确定不同安装倾斜角度和朝向的光伏组件的面积，继而最大可能地使发电与用电实现匹配，减小发电盈余，提高能源利用率。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。