光伏电站相关指标汇总

shmaur
2024-10-16
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电站的功率

电站的功率 = 所有逆变器的实时功率总和kW/h

 

电站运行效率

电站当日运行效率 = 当日发电量 / 当日预测发电量 * 100%

 

逆变器实时运行效率

逆变器实时运行效率 = 逆变器输出功率(IOP)/ 逆变器输入功率(IIP)* 100%

 

逆变器转换效率

输出交流功率是指逆变器输出的交流电能

输入直流功率则是指逆变器输入的直流电能。

逆变器效率通常以百分比表示,数值越高表示逆变器的能量转换效率越高。

逆变器的转换效率通常在85%到95%之间,具体取决于逆变器的型号、质量以及使用环境。高效逆变器能够达到90%以上的转换效率,这意味着大部分输入的直流电能都能被有效地转换为交流电能。

\[\text{逆变器效率}=\frac{\text{交流输出功率 (PAC)}}{\text{‌直流输入功率 (PDC)}}\times100\%\]

 

等效发电小时数

这个指标衡量光伏电站发电效率指标之一;

等效发电小时数 = 年太阳辐射量 / 光伏组件效率。

同时也可通过等效发电小时数换算成相应的电量

年发电量的计算公式为:年发电量 = 等效发电小时数 × 光伏电站额定功率 × 系统效率系数。

例子:

假设某地年太阳辐射量为1500 kWh/m²,光伏组件效率为16%,系统效率系数为0.75,光伏电站额定功率为10 kW,则年发电量计算如下:

等效发电小时数 = 1500 / 0.16 ≈ 9375小时

年发电量 = 9375 × 10 × 0.75 = 7068.75 kWh

此外,根据国家能源局发布的数据,2023年1~11月,光伏设备累计平均利用小时数为1218小时,同比减少42小时。全年来看,6000千瓦及以上电厂光伏设备利用小时数1286小时,同比减少54小时。

太阳辐射量可通过专业的设备仪器进行采集,一般会得到太阳总辐射,或者会得到辐射量与偏移量。如果有偏移量的情况下,则需要进行校准 = 辐射量 + 偏移量,然后再进行计算。

 

光伏发电量计算方法

等效日射量法:日发电量(kWh) = 日射量(kWh/m²) × 光伏板面积(m²) × 光伏板效率 

温度系数法:日发电量(kWh) = 天平均太阳辐射(kWh/m²) × 温度系数 × 光伏板面积(m²) 

 

充电电压计算方法

Vmax = V额 × 1.43倍 

 

电池组件串并联计算方法

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) × 系数1.43 / 组件峰值工作电压(V) 

 

蓄电池的计算方法

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

 

光伏方阵发电量的计算方法

年发电量 = 当地年总辐射能(KWH/㎡) × 光伏方阵面积(㎡) × 组件转换效率 × 修正系数

修正系数K = K1 × K2 × K3 × K4 × K5,其中K1至K5分别代表组件长期运行的衰减系数、灰尘遮挡组件及温度升高造成组件功率下降修正、线路修正、逆变器效率、光伏方阵朝向及倾斜角修正系数 

 

光伏组件方阵面积的计算方法

光伏组件方阵面积 = 年耗电量 / (当地年总辐射能 × 组件转换效率 × 修正系数) 

 

以峰值日照时数为依据的简易计算

组件功率 = (用电器功率 × 用电时间 / 当地峰值日照时数) × 损耗系数 

 

以年辐射总量为依据的计算方式

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

 

太阳辐射强度计算公式为

I = E × sinθ

其中I为太阳辐射强度,E为太阳常数(约为1367W/m²),θ为太阳天顶角(太阳光线与地面垂直线之间的夹角)

1. 太阳常数E:太阳常数表示地球大气层外表面单位面积上接收到的太阳辐射能量。它是一个相对稳定的值,约为1367W/m²。太阳常数是计算太阳辐射强度的基础。

2. 太阳天顶角θ:太阳天顶角是指太阳光线与地面垂直线之间的夹角。随着地球自转和公转,太阳天顶角会发生变化。在赤道地区,太阳天顶角在中午时分最小,为0°;在极地地区,太阳天顶角在夏季中午时分最小,但仍大于0°。太阳天顶角的大小直接影响太阳辐射强度

 

太阳能辐射量和峰值日照时数如何换算?

当辐射量的单位是“平方米千瓦时”时,峰值日照小时数=辐射量÷365天。
举个例子:如果某地年水平面辐射量是每平方米1495千瓦时,光伏组件倾斜面上的辐射量是每平方米1678千瓦时。那么,其峰值日照小时数等于1678÷365=4.6小时.

当辐射量的单位是“每平方厘米千焦”时,年峰值日照时数=辐射量÷换算系数0.36。
举个例子:如果某地水平面辐射量是每平方厘米745千焦,光伏组件倾斜面上的辐射量是每平方厘米823千焦。那么,其峰值日照小时数是823÷0.36=2286小时,峰值日照时数是22862286÷365=6.26小时。

 

其他指标因子描述

辐照度(Irradiance)

常用单位是瓦特/平方米(W/m²),表示单位面积上接收到的太阳能量。换算关系是:

  1瓦特/平方米 = 0.001千瓦/平方米 = 1000毫瓦/平方米

 

日照时间(Sunshine Duration)

用小时(h)来表示,表示太阳光照射地表面的时间长度。与光照强度(Luminance)单位中的勒克斯(Lux)换算关系是:

  1勒克斯 = 1流明/平方米 = 1流明/平方分米 = 1尼特 = 1坎德拉/平方米

 

日照总量(总辐射量)

一天内接收到的太阳辐射总量,通常用千焦耳/平方米(kJ/m²)或者大卡/平方厘米(kcal/cm²)表示。换算关系是:

  1千焦耳/平方米 ≈ 0.239大卡/平方米

 

光照强度(Illuminance)

用勒克斯(Lux)表示,表示单位面积上接收到的光照强度。换算关系是:

  1勒克斯 = 1流明/平方米

 

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