Czy wiesz, jak obliczyć wzór systemu wytwarzania energii z fotowoltaiki?
2023.May
23
1. Sprawność konwersji
η= Pm (moc szczytowa ogniwa)/A (powierzchnia ogniwa)×Pin (moc światła padającego na jednostkę powierzchni)
Gdzie: Pin=1KW/㎡=100mW/cm².
2. Napięcie ładowania
Vmax=V ilość×1,43 razy
3. Moduły akumulatorów połączone szeregowo i równolegle
3.1 Liczba modułów akumulatorów połączonych równolegle = średni dzienny pobór mocy obciążenia (Ah) / średnia dzienna moc generowana przez moduły (Ah)
3,2 Liczba elementów akumulatora połączonych szeregowo = napięcie robocze systemu (V) × współczynnik 1,43/szczytowe napięcie robocze elementu (V)
4. Pojemność akumulatora
Pojemność baterii = średni dzienny pobór mocy obciążenia (Ah) × liczba kolejnych dni deszczowych / maksymalna głębokość rozładowania
5. Średnia prędkość rozładowania
Średnia prędkość rozładowania (h) = liczba kolejnych dni deszczowych × czas pracy obciążenia / maksymalna głębokość rozładowania
6. Praca obciążenia czas
Czas pracy obciążenia (h) = ∑ moc obciążenia × czas pracy obciążenia / ∑ moc obciążenia
7. Akumulator
7.1 Pojemność akumulatora = średni pobór mocy obciążenia (Ah) × liczba kolejnych dni deszczowych × współczynnik korekcji rozładowania / maksymalna głębokość rozładowania × niska temperatura współczynnik korygujący
7,2 Liczba akumulatorów połączonych szeregowo = napięcie robocze systemu / napięcie znamionowe akumulatora
7.3 Liczba akumulatorów połączonych równolegle = całkowita pojemność akumulatorów / nominalna pojemność akumulatorów
8. Proste obliczenie oparte na szczytowym nasłonecznieniu
8.1 Moc składowa = (pobór mocy przez urządzenia elektryczne × czas zużycia energii / lokalne szczytowe nasłonecznienie) × współczynnik strat
Utrata współczynnik: przyjąć 1,6 ~ 2,0 w zależności od lokalnego stopnia zanieczyszczenia, długości linii, kąta instalacji itp.
8.2 Pojemność baterii = (moc urządzeń elektrycznych × czas zużycia energii / napięcie systemu) × liczba kolejnych dni deszczowych × współczynnik bezpieczeństwa systemu Bezpieczeństwo
systemu współczynnik: weź 1,6 ~ 2,0, w zależności od głębokości rozładowania akumulatora, temperatury zimowej, wydajności konwersji falownika itp.
9. Metoda obliczeń oparta na całkowitym rocznym promieniowaniu
Składowe (macierz kwadratowa) = K × (napięcie robocze urządzeń elektrycznych × prąd roboczy urządzeń elektrycznych × czas poboru mocy) / całkowite roczne promieniowanie lokalne
Gdy ktoś konserwuje + ogólne użytkowanie, K bierze 230; gdy nikt nie utrzymuje + niezawodnego użytkowania, K przyjmuje 251: gdy nikt nie konserwuje + trudne środowisko + wymaga bardzo niezawodnego, K wynosi 276
10. Obliczenia oparte na rocznym całkowitym promieniowaniu i współczynniku korekcji nachylenia
10,1 Moc tablicy kwadratowej = współczynnik 5618 × współczynnik bezpieczeństwa × całkowity pobór mocy obciążenia / współczynnik korekcji nachylenia × średnie roczne promieniowanie w płaszczyźnie poziomej
Współczynnik 5618: zgodnie ze współczynnikiem sprawności ładowania i rozładowania, współczynnikiem tłumienia komponentu itp.; współczynnik bezpieczeństwa: w zależności od środowiska użytkowania, niezależnie od tego, czy jest zapasowe źródło zasilania, czy ktoś jest na służbie itp., weź 1,1 do 1,3
10,2 Pojemność baterii = 10 × całkowite zużycie energii przy obciążeniu / napięcie robocze systemu: 10: brak słońca współczynnik (dotyczy ciągłych dni deszczowych nieprzekraczających 5 dni)
11. Wielokanałowe obliczenie obciążenia na podstawie szczytowych godzin usłonecznienia
11.1
Składnik prądu Prąd = dzienny pobór mocy obciążenia (Wh) / napięcie DC systemu (V) × szczytowe nasłonecznienie (h) × współczynnik sprawności systemu
Współczynnik wydajności systemu: w tym wydajność ładowania baterii 0,9, wydajność konwersji falownika 0,85, tłumienie mocy komponentów + utrata linii + kurz itp. 0,9, które należy dostosować do rzeczywistej sytuacji.
11.2 Moc
Całkowita moc komponentów = prąd generowania mocy komponentu × napięcie DC systemu × współczynnik 1,43
Współczynnik 1,43: Stosunek szczytowego napięcia roboczego komponentu do napięcia roboczego systemu.
11.3 Pojemność akumulatora
Pojemność akumulatora = [dzienne zużycie energii obciążenia Wh/napięcie DC systemu V] × [liczba kolejnych dni deszczowych/wydajność falownika × głębokość rozładowania akumulatora]
Sprawność falownika: około 80% do 93% w zależności od wyboru wyposażenia; głębokość rozładowania baterii: wybierz pomiędzy 50% a 75% w zależności od parametrów wydajności i wymagań dotyczących niezawodności.
12. Metoda obliczeń oparta na szczytowych godzinach nasłonecznienia i odstępie czasu między dwoma deszczowymi dniami
12.1 Obliczanie pojemności pakietu akumulatorów systemu Pojemność
akumulatora (Ah) = częstotliwość bezpieczeństwa × średnie dzienne zużycie energii obciążenia (Ah) × maksymalna liczba ciągłych dni deszczowych × współczynnik korekcji niskiej temperatury / współczynnik maksymalnej głębokości rozładowania akumulatora
Współczynnik bezpieczeństwa: Między 1,1 a 1,4: Współczynnik korygujący dla niskich temperatur: 1,0 dla powyżej 0°C, 1,1 dla powyżej -10°C, 1,2 dla powyżej -20°C: Współczynnik maksymalnej głębokości rozładowania akumulatora: 0,5 dla płytkiego cyklu, 0,75 dla głębokiego cyklu, alkaliczne baterie niklowo-kadmowe zużywają 0,85.
12.2 Liczba elementów połączonych szeregowo
Liczba elementów połączonych szeregowo = napięcie robocze systemu (V) × współczynnik 1,43/szczytowe napięcie robocze wybranych komponentów (V)
12.3 Obliczenie średniej dziennej mocy generowanej przez moduły
Średniej dziennej mocy generowanej przez moduły = (Ah ) = szczytowy prąd roboczy wybranych modułów (A) x szczytowe nasłonecznienie (h) x współczynnik korekcji nachylenia x współczynnik tłumienia modułu
Szczytowe nasłonecznienie i współczynnik korekcji nachylenia to rzeczywiste dane miejsca instalacji systemu: współczynnik korekcji utraty tłumienia komponentu odnosi się głównie do strat spowodowanych kombinacją komponentów, tłumieniem mocy komponentów, osłoną przeciwpyłową komponentów, wydajnością ładowania itp., ogólnie przyjąć 0,8:
12,4 Obliczenie pojemności baterii, którą należy uzupełnić w najkrótszym okresie między dwoma kolejnymi dniami deszczowymi Pojemność
baterii uzupełniającej (Ah) = współczynnik bezpieczeństwa × średnie dzienne zużycie energii obciążenia (Ah) × maksymalna liczba następujących po sobie dni deszczowych
Obliczenie liczba elementów połączonych równolegle:
Liczba modułów połączonych równolegle = [dodatkowa pojemność baterii + średni dzienny pobór mocy obciążeń × minimalna liczba dni przerwy] / średnia dzienna produkcja energii przez komponenty × minimalna liczba dni przerwy Średni dzienny pobór mocy obciążenia = moc obciążenia / napięcie robocze obciążenia × godziny
pracy dziennie
13. Obliczanie mocy wytwarzanej przez panel fotowoltaiczny
Roczna produkcja energii = (kWh) = lokalna roczna całkowita energia promieniowania (KWH/㎡) × powierzchnia kwadratu fotowoltaicznego (㎡) × sprawność konwersji modułu × współczynnik korekcji. P=H·A·η·K
Współczynnik korygujący K=K1·K2·K3·K4·K5
Współczynnik tłumienia modułu K1 dla długotrwałej pracy, weź 0,8: weź 0,82: K3 to korekcja linii, weź 0,95: K4 to wydajność falownika, weź 0,85 lub zgodnie z danymi producenta: K5 to współczynnik korekcji orientacji oraz kąt nachylenia panelu fotowoltaicznego, który wynosi około 0,9.
14. Oblicz pole powierzchni panelu fotowoltaicznego zgodnie z poborem mocy przez obciążenie.
Powierzchnia kwadratowego panelu modułu fotowoltaicznego = roczne zużycie energii / lokalna roczna całkowita energia promieniowania × sprawność konwersji modułu × współczynnik korygujący
A=P/H·η·K
15. Konwersja energii promieniowania słonecznego
1 karta (cal) = 4,1868 dżuli (J) = 1,16278 miliwatogodzin (mWh)
1 kilowatogodzina (kWh) = 3,6 megadżuli (MJ)
1 kWh/㎡(KWh/㎡)=3,6 MJ/㎡(MJ/㎡)=0,36 kJ/cm?(KJ/cm?)
100 mWh/cm? (mWh/cm?) = 85,98 cal/cm? (cal/cm?)
1 MJ/m? (MJ/m?) = 23,889 cal/cm? (cal/cm?) = 27,8 mWh/cm? (mWh/cm?)
Gdy jednostką promieniowania jest cal/cm?: roczne szczytowe usłonecznienie = promieniowanie x 0,0116 (współczynnik konwersji)
Gdy jednostką promieniowania jest MJ/m?: roczne szczytowe nasłonecznienie = promieniowanie ÷ 3,6 (przeliczenie) współczynnik)
Gdy jednostką promieniowania jest kWh/m?: Szczytowe nasłonecznienie = promieniowanie ÷ 365 dni
Gdy jednostką promieniowania jest kJ/cm², szczytowe nasłonecznienie = promieniowanie ÷ 0,36 (współczynnik konwersji)
16. Dobór baterii
Pojemność baterii ≥5h×moc falownika/napięcie znamionowe baterii
17. Wzór na kalkulację ceny energii elektrycznej
Koszt wytworzenia energii = koszt całkowity ÷ całkowity koszt wytworzenia
Zysk z elektrowni = (cena zakupu energii - koszt wytworzenia) × roboczogodziny w okresie życia elektrownia
Cena kosztu wytworzenia energii = (koszt całkowity - dotacja całkowita) ÷ produkcja energii ogółem
Zysk z elektrowni = (cena zakupu energii - koszt wytworzenia energii 2) × godziny pracy w okresie życia elektrowni
Zysk z elektrowni = ( cena zakupu energii - cena kosztu wytworzenia energii 2) × czas pracy w okresie życia elektrowni + nierynkowy dochód czynnika
18. Kalkulacja zwrotu z inwestycji
Bez dotacji: roczna produkcja energii x cena energii elektrycznej ÷ całkowity koszt inwestycji x 100% = roczna stopa zwrotu
Z dotacjami dla elektrowni: roczna produkcja energii x cena energii elektrycznej ÷ (całkowity koszt inwestycji - całkowita dotacja) x 100% = roczna stopa zwrotu
Tam to dotacje do ceny energii elektrycznej i dotacje do elektrowni: roczna produkcja energii x (cena energii elektrycznej + dotowana cena energii elektrycznej) ÷ (całkowity koszt inwestycji - dotacja całkowita) x 100% = roczna stopa zwrotu 19. Kąt nachylenia i azymutu kwadratowego panelu
fotowoltaicznego
19.1 kąt
Składowa szerokości geograficznej nachylenie poziome
0°-25° nachylenie = szerokość geograficzna
26°-40° nachylenie = szerokość geograficzna +5°-10° (+7° na większości obszarów naszego kraju)
41°-55° nachylenia = szerokość geograficzna +10°-15°
szerokość geograficzna > 55° nachylenie = szerokość geograficzna + 15°-20°
19,2 azymut
azymut = [czas szczytowego obciążenia w ciągu dnia (system 24-godzinny) -12]×15+( longitude-116)
20. Odstęp między przednim i tylnym rzędem paneli fotowoltaicznych:
D = 0 . 7 0 7 H / tan [ acrsin ( 0 , 6 4 8 co sΦ- 0 , 3 9 9 si nΦ) ]
D: przedni i tylny odstęp składowej siatki kwadratowej
Φ: szerokość geograficzna systemu fotowoltaicznego (dodatnia na półkuli północnej, ujemna na półkuli południowej)
H: pionowa wysokość od dolnej krawędzi tylnego rzędu modułów fotowoltaicznych do górnej krawędzi przedniego rzędu wiat