Формула расчета фотоэлектрической системы производства электроэнергии
1. Эффективность преобразования
η= Pm (пиковая мощность ячейки)/A (площадь ячейки)×Pin (мощность падающего света на единицу площади)
Где: Pin = 1 кВт/㎡ = 100 мВт/см².
2. Зарядное напряжение
Vmax=Количество V×1,43 раза
3. Батарейные модули, соединенные последовательно и параллельно.
3.1 Количество параллельно подключенных аккумуляторных модулей = среднесуточная потребляемая мощность нагрузки (Ач) / среднесуточная выработка электроэнергии модулями (Ач)
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 энергопотребление нагрузки (Ач) × количество дождливых дней подряд / максимальная глубина разряда
5. Средняя скорость разряда
Средняя скорость сброса (ч) = количество дождливых дней подряд × время работы с нагрузкой / максимальная глубина сброса
6. Загрузка рабочего времени
Время работы нагрузки (ч) = ∑ мощность нагрузки × время работы нагрузки / ∑ мощность нагрузки
7. Аккумулятор
7.1 Емкость аккумулятора = среднее энергопотребление при нагрузке (Ач) × количество дождливых дней подряд × поправочный коэффициент разряда / максимальная глубина разряда × поправочный коэффициент низкой температуры.
7.2 Количество батарей, соединенных последовательно = рабочее напряжение системы / номинальное напряжение батареи.
7.3 Количество батарей, подключенных параллельно = общая емкость батарей / номинальная емкость батарей.
8. Простой расчет на основе часов пикового солнечного света.
8.1 Мощность компонента = (потребляемая мощность электроприборов × время потребления электроэнергии / часы пиковой солнечной активности в местном масштабе) × коэффициент потерь
Коэффициент потерь: принимается от 1,6 до 2,0 в зависимости от степени местного загрязнения, длины линии, угла установки и т. д.
8.2 Емкость аккумулятора = (мощность электроприборов × время потребления электроэнергии / напряжение системы) × количество последовательных дождливых дней × коэффициент безопасности системы.
Коэффициент безопасности системы: примите значение 1,6–2,0 в зависимости от глубины разряда аккумулятора, зимней температуры, эффективности преобразования инвертора и т. д.
9. Метод расчета по суммарной годовой радиации.
Компоненты (квадратная матрица) = К × (рабочее напряжение электроприборов × рабочий ток электроприборов × время потребления электроэнергии) / общая годовая местная радиация
Когда кто-то поддерживает + общее пользование, К занимает 230;когда никто не обслуживает + надежное использование, К занимает 251: когда никто не обслуживает + суровая окружающая среда + требует очень надежного, К занимает 276
10. Расчет на основе годовой общей радиации и поправочного коэффициента наклона.
10.1 Мощность квадратной антенной решетки = коэффициент 5618 × коэффициент безопасности × общая потребляемая мощность нагрузки / поправочный коэффициент наклона × среднегодовая радиация 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., принимайте от 1,1 до 1,3.
10.2 Емкость аккумулятора = 10 × общая потребляемая мощность / рабочее напряжение системы: 10: коэффициент отсутствия солнечного света (применимо к непрерывным дождливым дням, не превышающим 5 дней)
11. Расчет многоканальной нагрузки на основе пиковых солнечных часов.
11.1 Текущий
Ток компонента = ежедневное энергопотребление нагрузки (Втч) / напряжение постоянного тока системы (В) × пиковое количество солнечных часов (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, которые следует регулировать в соответствии с реальной ситуацией.
11.2 Мощность
Суммарная мощность компонентов = ток генерации мощности компонента × напряжение постоянного тока системы × коэффициент 1,43
Коэффициент 1,43: отношение пикового рабочего напряжения компонента к рабочему напряжению системы.
11.3 Емкость аккумуляторной батареи
Емкость аккумуляторной батареи = [дневное энергопотребление нагрузки Wh/напряжение постоянного тока системы V] × [количество последовательных дождливых дней/эффективность инвертора × глубина разряда батареи]
КПД инвертора: от 80% до 93% в зависимости от выбора оборудования;Глубина разряда аккумулятора: выбирайте от 50% до 75% в зависимости от его рабочих параметров и требований к надежности.
12. Метод расчета основан на пиковых солнечных часах и интервале между двумя дождливыми днями.
12.1 Расчет емкости аккумуляторной батареи системы
Емкость аккумуляторной батареи (Ач) = безопасная частота × Среднесуточная потребляемая мощность нагрузки (Ач) × максимальное количество непрерывных дождливых дней × коэффициент коррекции низкой температуры / коэффициент максимальной глубины разряда батареи
Коэффициент безопасности: от 1,1 до 1,4: Поправочный коэффициент низкой температуры: 1,0 для выше 0°C, 1,1 для выше -10°C, 1,2 для выше -20°C: коэффициент максимальной глубины разряда аккумулятора: 0,5 для поверхностного цикла, 0,75 для глубокого цикла цикла, щелочные никель-кадмиевые аккумуляторы занимают 0,85.
12.2 Количество последовательно соединенных компонентов
Количество последовательно соединенных компонентов = рабочее напряжение системы (В) × коэффициент 1,43/пиковое рабочее напряжение выбранных компонентов (В).
12.3 Расчет среднесуточной выработки электроэнергии модулями
Среднесуточная выработка модулей = (Ач) = пиковый рабочий ток выбранных модулей (А) x часы пикового солнечного света (ч) x коэффициент поправки на наклон x коэффициент потерь затухания модуля
Пиковое количество солнечных часов и поправочный коэффициент наклона являются фактическими данными места установки системы: поправочный коэффициент потерь затухания компонентов в основном относится к потерям из-за комбинации компонентов, затухания мощности компонента, пылезащитного покрытия компонента, эффективности зарядки и т. д., как правило, возьми 0,8:
12.4 Расчет емкости аккумулятора, которую необходимо пополнить за кратчайший интервал между двумя последовательными дождливыми днями
Емкость дополнительной батареи (Ач) = коэффициент безопасности × среднесуточное энергопотребление при нагрузке (Ач) × максимальное количество дождливых дней подряд
Расчет количества параллельно соединенных компонентов:
Количество модулей, подключенных параллельно = [емкость дополнительной батареи + среднесуточное энергопотребление нагрузок × минимальный интервал в днях] / среднесуточная выработка компонентов × минимальный интервал в днях
Среднесуточное энергопотребление нагрузки = мощность нагрузки / рабочее напряжение нагрузки × рабочее время в день
13. Расчет мощности фотоэлектрической батареи.
Годовая выработка электроэнергии = (кВтч) = местная годовая общая лучистая энергия (кВтч/㎡) × площадь фотоэлектрического квадрата (㎡) × эффективность преобразования модуля × поправочный коэффициент.P=H·A·η·K
Поправочный коэффициент К=К1·К2·К3·К4·К5
Коэффициент затухания модуля К1 для длительной работы принимаем 0,8: принимаем 0,82: К3 - коррекция линии, принимаем 0,95: К4 - КПД инвертора, принимаем 0,85 или по данным производителя: К5 - поправочный коэффициент ориентации 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 энергопотребление / общая годовая лучистая энергия × эффективность преобразования модуля × поправочный коэффициент
А=П/Н·η·К
15. Преобразование энергии солнечного излучения.
1 карта (кал) = 4,1868 джоулей (Дж) = 1,16278 милливатт-часов (мВтч)
1 киловатт-час (кВтч) = 3,6 мегаджоуля (МДж)
1 кВтч/㎡(кВтч/㎡)=3,6 МДж/㎡(МДж/㎡)=0,36 кДж/см?(КДж/см?)
100 МВтч/см?(мВтч/см?) = 85,98 кал/см?(кал/см?)
1 МДж/м?(МДж/м?) = 23,889 кал/см?(кал/см?) = 27,8 МВтч/см?(мВт/см?)
Если единицей радиации является кал/см?: годовые пиковые солнечные часы = радиация x 0,0116 (коэффициент пересчета).
Если единицей измерения радиации является МДж/м?: годовые пиковые солнечные часы = радиация ÷ 3,6 (коэффициент пересчета).
Если единицей радиации является кВтч/м?: Часы пикового солнечного сияния = радиация ÷ 365 дней.
Если единицей радиации является кДж/см², часы пикового солнечного света = радиация ÷ 0,36 (коэффициент пересчета).
16. Выбор батареи
Емкость аккумулятора≥5 часов×мощность инвертора/номинальное напряжение аккумулятора
17. Формула расчета цены на электроэнергию
Себестоимость производства электроэнергии = общая стоимость ÷ общая выработка электроэнергии
Прибыль электростанции = (цена покупки электроэнергии – себестоимость производства электроэнергии) × рабочее время в течение срока службы электростанции
Себестоимость производства электроэнергии = (общая стоимость – общая сумма субсидии) ÷ общая выработка электроэнергии
Прибыль электростанции = (цена покупки электроэнергии – себестоимость производства электроэнергии 2) × рабочее время в течение срока службы электростанции
Прибыль электростанции = (цена покупки электроэнергии – себестоимость производства электроэнергии 2) × рабочее время в течение срока службы электростанции + нерыночный факторный доход
18. Расчет рентабельности инвестиций
Без субсидий: годовая выработка электроэнергии х цена на электроэнергию ÷ общие инвестиционные затраты х 100% = годовая норма прибыли.
С субсидиями электростанций: годовая выработка электроэнергии х цена на электроэнергию ÷ (общая инвестиционная стоимость – общая субсидия) х 100% = годовая норма прибыли.
Существуют субсидии на цену электроэнергии и субсидии электростанциям: годовая выработка электроэнергии x (цена на электроэнергию + субсидируемая цена на электроэнергию) ÷ (общая инвестиционная стоимость – общая субсидия) x 100% = годовая норма прибыли.
19. Угол наклона и азимутальный угол фотоэлектрической квадратной решетки.
19.1 Угол наклона
Горизонтальный наклон компонента широты
Наклон 0–25° = широта
Наклон 26°-40° = широта +5°-10° (+7° в большинстве районов нашей страны)
Наклон 41°-55°=широта+10°-15°
Широта > 55° Наклонение = Широта + 15°–20°
19.2 Азимут
Азимут = [пиковое время нагрузки в день (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 передней и задней частью квадратного массива компонентов.
Φ: широта фотоэлектрической системы (положительная в северном полушарии, отрицательная в южном полушарии)
H: высота по вертикали от нижнего края заднего ряда фотоэлектрических модулей до верхнего края переднего ряда укрытий.
Время публикации: 23 сентября 2023 г.