随着我国经济的高速发展，能源和环境问题成为制约我国经济社会可持续发展的一个越来越突出的问题。不可再生能源的日渐减少和环境污染的日益严重，使得对可再生能源开发和利用变得尤为重要。通过太阳能光伏电池将资源无限、清洁干净的太阳辐射能转换为电能的太阳能光伏发电技术，是新能源和可再生能源的重要组成部分。研究通过光伏技术如何合理高效的利用太阳能，对建筑节能具有重要意义。本文以典型的别墅洋房为例，针对本地区的地域特点，设计了一套完整的并网光伏发电系统。完成了对设备的选型配置、容量设计、组件的串并联设计和并网电气设计，对每个设计环节都经过了详细的分析和计算，确保设计的合理性。通过专业的光伏软件PVsyst的辅助设计，预算了25年内此套光伏系统的发电量、经济效益和环境效益，对投入成本进行了概算。同时，在对有无法避免的遮挡物对光伏系统造成遮挡时，对此情形进行建模和模拟分析，通过对组件的性能的深入剖析，比较光伏阵列的排布对发电量的影响。这一研究结论对在特定的阴影下如何正确的排布光伏阵列能更好的发挥组件的发电性能具有指导意义。对独立系统中光伏组件数和蓄电池数的匹配用LOLP算法进行了优化设计，在能够满足用户需求的前提下，经过更为合理的设计减少了光伏组件和蓄电池的匹配数，降低了成本，避免资源浪费。研究了生命周期成本分析在光伏发电系统中的运用，验证了并网发电系统方案的可行性。