Формула расчета фотоэлектрической системы генерации электроэнергии
1. Эффективность преобразования
η= Pm (пиковая мощность ячейки)/A (площадь ячейки)×Pin (мощность падающего света на единицу площади)
Где: Pin=1кВт/м2=100мВт/см².
2. Напряжение зарядки
Vmax=V сумма×1,43 раза
3. Аккумуляторные модули, соединенные последовательно и параллельно
3.1 Количество параллельно подключенных аккумуляторных модулей = среднесуточное потребление мощности нагрузкой (А·ч) / среднесуточная выработка мощности модулями (А·ч)
3.2 Количество последовательно соединенных компонентов батареи = рабочее напряжение системы (В) × коэффициент 1,43/пиковое рабочее напряжение компонента (В)
4. Емкость аккумулятора
Емкость аккумулятора = среднесуточное потребление энергии при нагрузке (А·ч) × количество последовательных дождливых дней / максимальная глубина разряда
5. Средняя скорость сброса
Средняя скорость сброса (ч) = количество последовательных дождливых дней × время работы под нагрузкой / максимальная глубина сброса
6. Загрузить рабочее время
Время работы под нагрузкой (ч) = ∑ мощность нагрузки × время работы под нагрузкой / ∑ мощность нагрузки
7. Аккумулятор
7.1 Емкость аккумулятора = средняя потребляемая мощность нагрузки (А·ч) × количество последовательных дождливых дней × поправочный коэффициент разряда / максимальная глубина разряда × поправочный коэффициент низкой температуры
7.2 Количество последовательно соединенных аккумуляторов = рабочее напряжение системы/номинальное напряжение аккумулятора
7.3 Количество параллельно подключенных аккумуляторов = общая емкость аккумуляторов / номинальная емкость аккумуляторов
8. Простой расчет, основанный на пиковых часах солнечного сияния
8.1 Мощность компонента = (потребляемая мощность электроприборов × время потребления мощности / пиковые часы солнечной активности в вашем регионе) × коэффициент потерь
Коэффициент потерь: принимается 1,6~2,0 в зависимости от степени локального загрязнения, длины линии, угла установки и т. д.
8.2 Емкость аккумулятора = (мощность электроприборов × время потребления энергии / напряжение системы) × количество последовательных дождливых дней × коэффициент безопасности системы
Коэффициент безопасности системы: принимать 1,6~2,0 в зависимости от глубины разряда аккумулятора, зимней температуры, эффективности преобразования инвертора и т. д.
9. Метод расчета по годовой суммарной радиации
Компоненты (квадратная матрица) = K × (рабочее напряжение электроприборов × рабочий ток электроприборов × время потребления электроэнергии) / суммарная годовая локальная радиация
Когда кто-то поддерживает + общее использование, К занимает 230; когда никто не поддерживает + надежное использование, К занимает 251; когда никто не поддерживает + суровые условия + требует очень надежного, К занимает 276
10. Расчет на основе годового суммарного радиационного фона и поправочного коэффициента наклона
10.1 Мощность квадратной решетки = коэффициент 5618 × коэффициент безопасности × общая потребляемая мощность нагрузки / коэффициент коррекции наклона × среднегодовое излучение в горизонтальной плоскости
Коэффициент 5618: в зависимости от коэффициента эффективности заряда и разряда, коэффициента затухания компонентов и т. д.; коэффициент безопасности: в зависимости от условий использования, наличия резервного источника питания, наличия дежурного и т. д., принимается от 1,1 до 1,3.
10.2 Емкость аккумулятора = 10 × общая потребляемая мощность нагрузки / рабочее напряжение системы: 10: коэффициент отсутствия солнечного сияния (применимо к непрерывным дождливым дням, не превышающим 5 дней)
11. Расчет многоканальной нагрузки на основе пиковых часов солнечного света
11.1 Текущий
Ток компонента = суточное потребление мощности нагрузкой (Вт·ч) / постоянное напряжение системы (В) × пиковые часы солнечного сияния (ч) × коэффициент эффективности системы
Коэффициент эффективности системы: включая эффективность зарядки аккумулятора 0,9, эффективность преобразования инвертора 0,85, затухание мощности компонентов + потери в линии + пыль и т. д. 0,9, который следует корректировать в соответствии с фактической ситуацией.
11.2 Мощность
Общая мощность компонентов = ток генерации мощности компонента × постоянное напряжение системы × коэффициент 1,43
Коэффициент 1,43: отношение пикового рабочего напряжения компонента к рабочему напряжению системы.
11.3 Емкость аккумуляторной батареи
Емкость аккумуляторной батареи = [суточное потребление энергии нагрузкой Вт·ч/напряжение постоянного тока системы В] × [количество последовательных дождливых дней/эффективность инвертора × глубина разряда батареи]
КПД инвертора: около 80% - 93% в зависимости от выбора оборудования; глубина разряда аккумуляторной батареи: выберите между 50% и 75% в зависимости от ее параметров производительности и требований к надежности.
12. Метод расчета, основанный на пиковых часах солнечного сияния и интервале между двумя дождливыми днями.
12.1 Расчет емкости аккумуляторной батареи системы
Емкость аккумуляторной батареи (А·ч) = безопасная частота × среднесуточное потребление энергии при нагрузке (А·ч) × максимальное количество непрерывных дождливых дней × коэффициент коррекции низкой температуры / максимальный коэффициент глубины разряда батареи
Коэффициент безопасности: от 1,1 до 1,4: Поправочный коэффициент на низкую температуру: 1,0 для температуры выше 0 °C, 1,1 для температуры выше -10 °C, 1,2 для температуры выше -20 °C: максимальный коэффициент глубины разряда аккумулятора: 0,5 для поверхностного цикла, 0,75 для глубокого цикла, щелочные никель-кадмиевые аккумуляторы имеют показатель 0,85.
12.2 Количество последовательно соединенных компонентов
Количество компонентов последовательно = рабочее напряжение системы (В) × коэффициент 1,43/пиковое рабочее напряжение выбранных компонентов (В)
12.3 Расчет среднесуточной выработки электроэнергии модулями
Среднесуточная выработка мощности модулей = (А·ч) = пиковый рабочий ток выбранных модулей (А) x пиковые часы солнечного света (ч) x коэффициент коррекции наклона x коэффициент потерь затухания модуля
Часы пиковой солнечной активности и поправочный коэффициент на уклон являются фактическими данными места установки системы: поправочный коэффициент на потери затухания компонента в основном относится к потерям из-за комбинации компонентов, затухания мощности компонента, пылевого покрытия компонента, эффективности зарядки и т. д., обычно принимается 0,8:
12.4 Расчет емкости аккумулятора, которую необходимо пополнить в течение кратчайшего интервала между двумя последовательными дождливыми днями
Емкость дополнительной батареи (А·ч) = коэффициент запаса прочности × среднесуточное потребление энергии при нагрузке (А·ч) × максимальное количество последовательных дождливых дней
Расчет количества параллельно соединенных компонентов:
Количество модулей, подключенных параллельно = [емкость дополнительной батареи + среднесуточное потребление мощности нагрузками × минимальный интервал в днях] / среднесуточная выработка мощности компонентами × минимальный интервал в днях
Среднесуточное потребление мощности нагрузки = мощность нагрузки / рабочее напряжение нагрузки × часы работы в день
13. Расчет выработки электроэнергии фотоэлектрической батареей
Годовая выработка электроэнергии = (кВт·ч) = общая годовая локальная лучистая энергия (кВт·ч/м2) × площадь фотоэлектрической поверхности (м2) × эффективность преобразования модуля × поправочный коэффициент. P=H·A·η·K
Поправочный коэффициент К=К1·К2·К3·К4·К5
Коэффициент затухания модуля К1 при длительной работе принимаем 0,8: К3 - поправка линии, принимаем 0,95: К4 - КПД инвертора, принимаем 0,85 или по данным производителя: К5 - поправочный коэффициент на ориентацию и угол наклона фотоэлектрической батареи, который составляет около 0,9.
14. Рассчитайте площадь фотоэлектрической батареи в зависимости от потребляемой мощности нагрузки.
Площадь квадратной решетки фотоэлектрического модуля = годовое потребление энергии / годовая общая энергия излучения × эффективность преобразования модуля × поправочный коэффициент
А=Р/Н·η·К
15. Преобразование энергии солнечного излучения
1 карта (кал) = 4,1868 джоулей (Дж) = 1,16278 милливатт-часов (мВт-ч)
1 киловатт-час (кВт·ч) = 3,6 мегаджоуля (МДж)
1 кВт·ч/м2 (КВт·ч/м2) = 3,6 МДж/м2 (МДж/м2) = 0,36 кДж/см2 (КДж/см2)
100 мВт·ч/см² (мВт·ч/см²) = 85,98 кал/см² (кал/см²)
1 МДж/м² (МДж/м²) = 23,889 кал/см² (кал/см²) = 27,8 мВт·ч/см² (мВт·ч/см²)
Если единицей измерения радиации является кал/см², то годовое пиковое количество часов солнечного сияния = радиация x 0,0116 (коэффициент перевода)
Если единицей измерения радиации является МДж/м2: годовое пиковое количество часов солнечного сияния = радиация ÷ 3,6 (коэффициент перевода)
Если единицей измерения радиации является кВт·ч/м²?: Пиковые солнечные часы = радиация ÷ 365 дней
Если единицей измерения радиации является кДж/см², то пиковые часы солнечного сияния = радиация ÷ 0,36 (коэффициент перевода)
16. Выбор аккумулятора
Емкость аккумулятора ≥5ч × мощность инвертора/номинальное напряжение аккумулятора
17. Формула расчета цены на электроэнергию
Себестоимость производства электроэнергии = общая стоимость ÷ общая выработка электроэнергии
Прибыль электростанции = (цена закупки электроэнергии – себестоимость производства электроэнергии) × количество рабочих часов в течение срока службы электростанции
Себестоимость производства электроэнергии = (общая стоимость – общая субсидия) ÷ общая выработка электроэнергии
Прибыль электростанции = (цена покупки электроэнергии – себестоимость производства электроэнергии 2) × количество рабочих часов в течение срока службы электростанции
Прибыль электростанции = (цена покупки электроэнергии – себестоимость производства электроэнергии 2) × рабочее время в течение срока службы электростанции + доход от нерыночных факторов
18. Расчет рентабельности инвестиций
Без субсидий: годовая выработка электроэнергии x цена на электроэнергию ÷ общая стоимость инвестиций x 100% = годовая норма прибыли
С субсидиями на электростанции: годовая выработка электроэнергии x цена электроэнергии ÷ (общая стоимость инвестиций – общая субсидия) x 100% = годовая норма прибыли
Существуют субсидии на цены на электроэнергию и субсидии на электростанции: годовая выработка электроэнергии x (цена на электроэнергию + субсидируемая цена на электроэнергию) ÷ (общая стоимость инвестиций – общая субсидия) x 100% = годовая норма прибыли
19. Угол наклона и азимутальный угол квадратной фотоэлектрической решетки
19.1 Угол наклона
Широтная составляющая горизонтального наклона
Наклонение 0°-25° = широта
Наклонение 26°-40° = широта +5°-10° (+7° в большинстве районов нашей страны)
41°-55° наклон = широта + 10°-15°
Широта > 55° Наклон = Широта + 15°-20°
19.2 Азимут
Азимут = [пиковое время нагрузки в течение суток (24-часовая система) - 12] × 15 + (долгота - 116)
20. Расстояние между передним и задним рядами фотоэлектрической батареи:
Д = 0 . 7 0 7 H / tan [ аксин ( 0 , 6 4 8 co sΦ- 0 , 3 9 9 si nΦ) ]
D: расстояние между передними и задними частями квадратной матрицы компонентов
Φ: широта фотоэлектрической системы (положительная в северном полушарии, отрицательная в южном полушарии)
H: вертикальная высота от нижнего края заднего ряда фотоэлектрических модулей до верхнего края переднего ряда навесов
Время публикации: 23 сентября 2023 г.