输入光伏板功率、数量、倾斜角、纬度、系统效率和电价，即时计算月度/年度发电量、CO₂减排量和投资回收年数。
计算的核心是估算光伏板接收到的太阳辐射并转化为电能。首先需要计算月发电量，其基础是峰值日照时数（等效于标准太阳光照射的小时数）。
$$E_{\text{月}}= \frac{P \times N \times H_{\text{daily}}\times \eta \times C_{\text{tilt}} \times 30}{1000}$$其中，$P$是单块光伏板功率（W），$N$是板子数量，$H_{\text{daily}}$是当地日均峰值日照时数（h/天），$\eta$是系统效率（含逆变器、线损等），$C_{\text{tilt}}$是倾斜角修正系数（0.8~1.2之间），除以1000是将瓦时（Wh）转换为千瓦时（kWh）。年发电量 $E_{\text{年}}= \sum E_{\text{月}}$。
基于年发电量，可以推导出环境效益和经济效益的两个关键指标：二氧化碳减排量和投资回收期。
$$ \begin{aligned}M_{\text{CO₂}}&\approx E_{\text{年}}\times f_{\text{grid}}\quad (f_{\text{grid}}\approx 0.58 \text{ kg/kWh}) \\ T_{\text{payback}}&= \frac{C_{\text{install}}}{E_{\text{年}}\times P_{\text{elec}}}\end{aligned}$$$M_{\text{CO₂}}$是年二氧化碳减排量（kg），$f_{\text{grid}}$是电网排放因子，代表每发1度电电网平均排放的CO₂。$T_{\text{payback}}$是投资回收期（年），$C_{\text{install}}$是总安装成本（元），$P_{\text{elec}}$是电价（元/kWh）。
家庭屋顶光伏投资评估：业主在安装前使用此类工具，输入自家屋顶可安装的板子功率和数量、当地电价及安装报价，快速得出大概的年省电金额和回收年限，是决定是否投资的关键依据。
工商业分布式光伏项目规划：工厂屋顶面积大，用电量大且电价高。工程师利用工具模拟不同倾角、不同系统配置下的发电量，优化设计以在有限预算内实现最短投资回收期，通常工商业项目回收期比家庭更短。
碳减排项目核算与申报：企业或机构安装光伏后，需要量化其绿色贡献。通过工具计算的年发电量乘以权威的电网排放因子，可以估算出每年的碳减排量，用于企业社会责任（CSR）报告或参与碳交易。
光伏支架角度优化设计：对于使用固定支架或季节性可调支架的系统，安装商可以通过调整工具中的“倾斜角”参数，模拟不同角度对全年各月发电量的影响，从而为客户推荐最优的固定角度或制定角度调整方案。
初次使用本模拟器时，特别是新手容易陷入几个误区。首先是忽视日照数据的地域特性。虽然工具采用全国平均数据，但现实中“同一县内沿海与山区发电量差异超10%”的情况并不少见。尤其在日照时间较短的日本海侧或盆地地区，切勿盲目采信模拟结果，务必结合当地气象数据和实际发电记录进行验证。
其次是对系统效率的估算过于乐观。新建系统时人们常倾向于设定85%的高效率，但综合考虑线路损耗（约3%）、逆变器效率（约95%）及年衰减率（年均约0.5%）后，长期平均效率跌破80%更为现实。例如若以85%效率计算投资回收期，实际发电量可能低于预期，导致回收年限延长1-2年。
第三是仅关注投资回收年限的风险性。该数值极大依赖于电价与售电单价的设定。比如以25日元/kWh计算电价时回收期看似较短，但实际单价会因用电时段和合约类型波动。此外，若回收周期超过光伏板寿命（通常20-30年），本质上属于高风险规划。经济性评估除回收年限外，还需结合系统寿命期内的净收益（LCOE：平准化度电成本）进行综合考量。
这个看似简单的模拟器背后，实则凝聚了多领域工程知识的结晶。其核心基础是太阳能工程学，该领域致力于理解太阳光谱与强度，并研究如何高效转化为电能，构成了光伏板转换效率提升的理论根基。
在计算倾角与日照量关系的环节，则运用了建筑环境工程学与气象学的知识。建筑节能设计中发展的日照热获取计算（日射热取得系数）、天空辉度分布模型（晴天率考量）等方法在此得到应用。而处理区域气象数据时，气象学的长期统计数据处理方法至关重要。
此外，评估系统整体效率离不开电力工程与功率电子学。逆变器的转换效率曲线（随负载率变化的特性）、直流线路的电压降计算等技术，支撑着发电电力向电网的高效馈送。即便是本工具中的“系统效率”这一参数，也可视为多学科知识融合的产物。
若对本工具的计算原理产生兴趣并希望深入探究，建议从以下步骤着手。首先推荐学习计算核心——“日照量修正系数”的数学背景。这涉及用三角函数表征太阳高度角与方位角的时空变化，进而求解倾斜面入射角度的计算过程。例如，可通过太阳高度角近似求得倾斜角β、纬度φ条件下夏至正午的修正系数。掌握这类“天文计算”要素，能帮助您更深刻理解模拟结果的内涵。
其次，若追求更贴近现实的模拟效果，建议研习阴影影响评估。邻近建筑、烟囱或树木造成的局部阴影对发电量的影响往往超乎预期。这是因为光伏板以“组串”为单位串联连接，局部阴影会导致整体输出功率大幅下降。理解该现象需要电子工程学基础知识，包括太阳能电池等效电路模型与旁路二极管工作原理。
最终，为迈向专业系统设计与商业评估，有必要了解专业模拟软件（如PVsyst、PV*SOL）的存在。这些工具具备更精细的气象数据库、阴影分析、逆变器特性模型及经济性分析功能，能模拟免费工具无法涵盖的复杂现实场景。建议先通过本简易工具掌握基本原理，明确其局限性后，再根据需求考虑升级至更专业的工具平台。