光伏储能计算公式

2024-06-02
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转换效率

η=Pm(电池片的峰值功率)/A(电池片面积)xPin(单位面积的入射光功率)

其中:Pin=1KW/m=100mW/cm2

效率通常用符号η表示

 

充电电压

V max=V 额 x 1.43 倍

 

电池组件串并联

电池组件并联数=负载日平均用电量(Ah) / 组件日平均发电量(Ah)

电池组件串联数=系统工作电压(V) x 系数 1.43 /组件峰值工作电压(V)

 

蓄电池容量

蓄电池容量 = 负载日平均用电量(Ah)x连续阴雨天数/最大放电深度

 

平均放电率

平均放电率(h)=连续阴雨天数x负载工作时间/最大放电深度

 

负载工作时间

负载工作时间(h) = ∑负载功率 x 负载工作时间 / ∑负载功率

 

蓄电池

蓄电池容量 = 负载平均用电量(Ah) x 连续阴雨天数 x 放电修正系数 / 最大放电深度 x 低温修正系数

蓄电池串联数 = 系统工作电压 / 蓄电池标称电压

蓄电池并联数 = 蓄电池总容量 / 蓄电池标称容量

 

以峰值日照时数为依据的简易计算

组件功率 = (用电器功率x用电时间/当地峰值日照时数)x损耗系数

损耗系数:取 1.6~2.0 根据当地污染程度、线路长短、安装角度等

蓄电池容量 = (用电器功率x用电时间/系统电压) x 连续阴雨天数 x 系统安全系数

系统安全系数:取 1.6~2.0,根据蓄电池放电深度、冬季温度、逆变器转换效率等

 

以年辐射总量为依据的计算方式

组件(方阵)=K x (用电器工作电压 x 用电器工作电流 x 用电时间) / 当地年辐射总量

有人维护 + 一般使用时,K取230;

无人维护 + 可靠使用时,K取251;

无人维护 + 环境恶劣 + 要求非常可靠时,K取276

 

以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算

方阵功率 = 系数 5618 x 安全系数 x 负载总用电量/斜面修正系数 x 水平面年平均辐射量

系数 5618:根据充放电效率系数、组件衰减系数等;

安全系数:根据使用环境、有无备用电源、是否有人值守等,取1.1~1.3.

蓄电池容量=10 x 负载总用电量 / 系统工作电压;

10:为无日照系数(对于连续阴雨不超过5天的均适用)

 

以峰值日照时数为依据的多路负载计算

电流

组件电流=负载日耗电量(Wh)/系统直流电压(V)x峰值日照时数(h)x系统效率系数

系统效率系数:含蓄电池充电效率0.9,逆变器转换效率0.85,组件功率衰减+线路损耗+尘埃等 0.9,具体根据实际情况进行调整。

功率

组件总功率 = 组件发电电流x系统直流电压x系数1.43

系数 1.43:组件峰值工作电压与系统工作电压的比值

蓄电池容量

蓄电池组容量 =【负载日耗电量 Wh/系统直流电压 V】x【连续阴雨天数/逆变器效率x蓄电池放电深度】

逆变器效率:根据设备选型约 80%~93%之间;

蓄电池放电深度:根据其性能参数和可靠性要求等,在50%~75%之间选择

 

以峰值日照时数和两段阴雨天间隔天数为依据的计算方法

系统蓄电池组容量的计算

蓄电池组容量(Ah) = 安全次数x负载日平均耗电量(Ah) x 最大连续阴雨天数x低温修正系数/蓄电池最大放电深度系数

安全系数:1.1-1.4 之间;

低温修正系数:0℃以上时取 1.0,-10℃以上取 1.1,-20℃以上取 1.2;

蓄电池最大放电深度系数:浅循环取 0.5,深度循环取 0.75,碱性镍镉蓄电池取 0.85

组件串联数

组件串联数 = 系统工作电压(V) x 系数 1.43/选定组件峰值工作电压(V)

组件平均日发电量计算

组件日平均发电量 = (Ah)=选定组件峰值工作电流(A) x 峰值日照时数(h) x 斜面修正系数x组件衰减损耗系数

 

峰值日照时数和倾斜面修正系数为系统安装地的实际数据

组件衰减损耗修正系数主要指:因组件组合、组件功率衰减、组件灰尘遮盖、充电效率等的损失,一般取 0.8

 

两段连续阴雨天之间的最短间隔天数需要补充的蓄电池容量的计算

补充的蓄电池容量(Ah)=安全系数x负载日平均耗电量(Ah)x最大连续阴雨天数组件并联数的计算

组件并联数 =[补充的蓄电池容量 + 负载日平均耗电量 x 最短间隔天数] / 组件平均日发电量x最短间隔天数

负载日平均耗电量 = 负载功率 / 负载工作电压 x 每天工作小时数

 

光伏方阵发电量的计算

年发电量=(kWh)=当地年总辐射能(KWH/㎡) x 光伏方阵面积(㎡) x 组件转换效率 x 修正系数
P = H·A·η·K
修正系数 K=K1 · K2 · K3 · K4 · K5

K1组件长期运行的衰减系数,取0.8:

K2 灰尘遮挡组件及温度升高造成组件功率下降修正,取 0.82

K3为线路修正,取0.95;

K4为逆变器效率,取 0.85 或根据厂家数据;

K5 为光伏方阵朝向及倾斜角修正系数,取 0.9左右。

 

根据负载耗电量计算光伏方阵的面积

光伏组件方阵面积=年耗电量/当地年总辐射能x组件转换效率x修正系数 A=P/H·η·K

 

太阳能辐射能量的转换

1卡(cal)=4.1868 焦(J)=1.16278  毫瓦时(mWh)

1 千瓦时(kWh)=3.6 兆焦(MJ)

1 千瓦时/㎡'(KWh/㎡'’)=3.6 兆焦/㎡'(MJ/㎡')=0.36 千焦/厘米(KJ/cm)

100 毫瓦时/厘米(mWh/cm)=85.98卡/厘米(cal/cm)

1兆焦/米(MJ/m)=23.889 卡/厘米(cal/cm)=27.8 毫瓦时/厘米(mWh/cm)

当辐射量的单位为卡/厘米:年峰值日照时数=辐射量x0.0116(换算系数)

当辐射量的单位为兆焦/米:年峰值日照时数=辐射量+3.6(换算系数)

当辐射量单位为千瓦时/米:峰值日照小时数=辐射量+365天

当辐射量的单位为千焦/厘米,峰值日照小时数=辐射量÷0.36(换算系数)

 

蓄电池选型

蓄电池容量 ≥ 5h x 逆变器功率 / 蓄电池组额定电压

 

电价计算公式

发电成本价格=总成本÷总发电量

电站盈利=(买电价格-发电成本价格)x电站寿命范围内工作时间

发电成本价格=(总成本-总补贴)÷总发电量

电站盈利=(买电价格-发电成本价格2)x电站寿命范围内工作时间

电站盈利=(买电价格-发电成本价格2)x电站寿命范围内工作时间+非市场因素收益

 

投资回报率计算

无补贴:年发电量 x 电价 ÷ 投资总成本 x 100% = 年回报率

有电站补贴:年发电量x电价 ÷ (投资总成本-补贴总额)x100% = 年回报率

有电价补贴及电站补贴:年发电量x(电价+补贴电价)÷(投资总成本-补贴总额)x100%=年回报率

 

光付方阵倾角角度和方位角角度

倾斜角

纬度 组件水平倾角

0°-25°倾角=纬度

26°-40° 倾角  =纬度+5°-10°(在我国大部分地区采取+7°)

41°-55° 倾角 = 纬度+10°-15°

纬度>55° 倾角 = 纬度+15°-20°

方位角

方位角=[一天中负荷的峰值时刻(24h 制)-12]x15+(经度-116)

 

光伏方阵前后排间距

D=0.707H /tan [acrsin(0.648cosФ - 0.399sinФ)]

D:组件方阵前后间距

Ф:光伏系统所处纬度(北半球为正,南半球为负)

H:为后排光伏组件底边至前排遮挡物上边的垂直高度

 

 

安时与千瓦时的换算

安时 = 电流x时间

1安时= 1A(电流) x 1小时(使用时间)或 2A (电流)x0.5 小时

以此类推,不管电流是多少,只要与时间的乘积=1就是1安时

干瓦时就是“干瓦*小时”,是电能(能量)的单位,对应有公式:W=P*t

1 千瓦时的物理意义是:功率为 1kW的电器

工作 1 小时所消耗的电能(或说工作1小时所做的功)

干瓦时的单位换算

1kW·h 时的物理意义是:功率为 1kW 的电器

工作 1 小时所消耗的电能(或说工作 1 小时所做的功)

1Kw·h=3.599712 x 10 焦耳

 

 

 

 

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