分布式太阳能光伏发电是最适宜与城市构筑物相结合的可再生能源利用方式,然而在城市中实际应用并不广泛。主要原因有:既有城市规划、建筑设计未对光伏发电利用加以足够的考虑;受到建成条件限制,光伏设备可集成面积零碎而分散。对于采用众多零散、分散的面积集成的分布式光伏发电系统,如采用传统的DC/AC逆变并网方式,逆变输入端的电流电压不稳定,造成并网输电过程中电能损耗大,导致光伏发电系统利用效率降低。为提高城市光伏利用率,解决城市住区光伏发电集成与电能利用问题,本研究创新性在城市住区中应用光伏直流微电网系统,构建了光伏直流微电网在城市住区应用的理论基础,并就应用光伏直流微电网系统的住区规划设计的方法进行了梳理,同时,为方便规划师、建筑师能在短时间内快速预测光伏发电量并在城市住区规划设计阶段最大化利用光伏发电,提出了一种住区光伏一体化设计与快速预测光伏发电量的方法。本研究提出的光伏直流微电网系统集成设置在城市住区建筑、公共便民设施、道路等零碎、分散面积上的太阳能光伏设备,利用直流微电网技术优势,为住区住户及与物业的直流用电设备供应直流电能。在保证太阳能光伏发电系统高效运行同时,实现住区内光伏发电的“就地发电、就地消纳”。通过对南宁市五象新区某住区为案例进行应用分析研究,验证了住区光伏直流微电网系统技术上可行,并与传统并网分布式光伏发电系统相比,不仅降低了初始投资等经济投入,节能减排效益显著,而且供电可靠性也有极大提升。