收藏:光伏发电系统设计与计算公式大全

来源:阳光工匠光伏论坛发布时间:2016-01-22 10:29:52

1. 转换效率;η=Pm(电池片的峰值功率)/A(电池片面积);其中:Pin=1KW/㎡=100mW/cm2;

2. 充电电压;Vmax=V额×1.43倍;

3.电池组件串并联;

3.1电池组件并联数=负载日平均用电量(Ah)/;

3.2电池组件串联数=系统工作电压(V)×系数1;

4.蓄电池容量;(单位是安时Ah,或者单位极板CELL几W,简称W/CELL.

蓄电池容量=负载日平均用电量(Ah)×连续阴光伏发电 系统设计计算公式

5平均放电率

平均放电率(h)=连续阴雨天数×负载工作时间/最大放电深度

6.负载工作时间

负载工作时间(h)=∑负载功率×负载工作时间/∑负载功率

7.蓄电池

7.1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

7.2蓄电池串联数=系统工作电压/蓄电池标称电压

7.3蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池标称容量 8.以峰值日照时数为依据的简易计算

8.1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

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

8.2蓄电池容量=(用电器功率×用电时间/系统电压)×连续阴雨天数×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

9.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

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

10.以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算

10.1方阵功率=系数5618×安全系数×负载总用电量/斜面修正系数×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

10.2蓄电池容量=10×负载总用电量/系统工作电压:

10:无日照系数(对于连续阴雨不超过5天的均适用)

11.以峰值日照时数为依据的多路负载计算

11.1电流

组件电流=负载日耗电量(Wh)/系统直流电压(V)×峰值日照时数(h)×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。

11.2功率

组件总功率=组件发电电流×系统直流电压×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。

11.3蓄电池组容量

蓄电池组容量=【负载日耗电量埠栀/系统直流电压因】×【连续阴雨天数/逆变器效率×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。


12.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

12.1系统蓄电池组容量的计算

蓄电池组容量(Ah)=安全次数×负载日平均耗电量(Ah)×最大连续阴雨天数×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.

12.2组件串联数

组件串联数=系统工作电压(V)×系数1.43/选定组件峰值工作电压(V)

12.3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)×峰值日照时数(h)×斜面修正系数×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:

12.4两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×负载日平均耗电量(Ah)×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×最短间隔天数】/组件平均日发电量×最短间隔天数

负载日平均耗电量=负载功率/负载工作电压×每天工作小时数

13.光伏方阵发电量的计算

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

14.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×组件转换效率×修正系数 A=P/H·η·K

15.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

2(KJ/cm2) 100毫瓦时/厘米2(mWh/cm2)=85.98卡/厘米2(cal/cm2)

1兆焦/米2(MJ/m2)=23.889卡/厘米2(cal/cm2)=27.8毫瓦时/厘米2(mWh/cm2)

当辐射量的单位为卡/厘米2:年峰值日照时数=辐射量×0.0116(换算系数)

当辐射量的单位为兆焦/米2: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2:峰值日照小时数=辐射量÷365天

当辐射量的单位为千焦/厘米2,峰值日照小时数=辐射量÷0.36(换算系数)

16.蓄电池选型

蓄电池容量≥5h×逆变器功率/蓄电池组额定电压

17.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)×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)×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)×电站寿命范围内工作时间+非市场因素收益

18.投资回报率计算

无补贴: 年发电量×电价÷投资总成本×100%=年回报率

有电站补贴: 年发电量×电价÷(投资总成本-补贴总额)×100%=年回报率

有电价补贴及电站补贴: 年发电量×(电价+补贴电价)÷(投资总成本-补贴总额)×100%=年回报率


19.光伏方阵倾角角度和方位角角度

19.1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°

19.2方位角

方位角=【一天中负荷的峰值时刻(24h制)-12】×15+(经度-116)

20.光伏方阵前后排间距:

D = 0 . 7 0 7 H / t a n * a c r s i n ( 0 . 6 4 8 c o sΦ- 0 . 3 9 9 s i nΦ) +

D:组件方阵前后间距

Φ: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

21、太阳高度角计算

1、 冬至日太阳高度角计算公式:An=90°-(B1+B0),

AN为太阳高度角,B1为城市纬度,B0为回归线纬度=23°26′。

举例:北京冬至日太阳高度角

北京的纬度为39°54′

那么代入公式就得出:

北京冬至日太阳高度角=90°-(39°54′+23°26′)=73°72′

太阳高度角计算公式

太阳光线与地面的夹角 H=90-│α(+/-)β│

α是代表当地地理纬度

β是代表太阳直射点地理纬度

(+\-)是所求地理纬度与太阳直射是否在同一半球:

如果在同一半球就是—;

在南北两个半球就是+.

地球绕太阳公转,由于地轴的倾斜,地轴与轨道平面始终保持着大概66`34'的夹角,这样,才引起太阳直射点在南北纬23`26’之间往返移动,并决定了太阳可能直射的范围:

春,秋分日,太阳直射赤道---即直射点的纬度为0`;

冬至日,太阳直射南回归线--即直射点的纬度为 23`26’S;

夏至日,太阳直射北回归线--即直射点的纬度为23`26’N。

2、太阳高度角简称太阳高度(其实是角度) 对于地球上的某个地点,太阳高度是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角。太阳高度是决定地球表面获得太阳热能数量的最重要的因素。

我们用h来表示这个角度,它在数值上等于太阳在天球地平坐标系中的地平高度。 太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化。

太阳赤纬以δ表示,观测地地理 纬度用φ表示,地方时(时角)以t表示,有太阳高度角的计算公式:

sin h=sin φ sin δ+sin φ cos δ cos t

日升日落,同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。

日出日落时角度都为零度,正 午时太阳高度角最大。

正午时时角为0,以上公式可以简化为: sin H=sin φ sin δ+sin φ cos δ

其中,H表示正午太阳高度角。

由两角和与差的三角函数公式,可得 sin H=cos(φ-δ)

因此, 对于北半球而言,H=90°-(φ-δ);

对于南半球而方,H=90°-(δ-φ)。

还是举个例子来推导,假设春分日(秋分日也可,太阳直射点在赤道) 某时刻太阳直射(0°,120°e)这一点,120°e经线上各点都是正午 这点离太阳直射点的纬度距离当然是0度啦(因为就是自己嘛)

此时,(0°,120°e)的太阳高度角就是90°(因为直射它嘛) 另外一个观测点,(1°n,120°e)与太阳直射点的纬度差为1度 此时,这一点的太阳高度角为89°(涉及立体几何计算,我就不详细推导了)

聪明的你肯定知道,

(1°s,120°e)与太阳直射点的纬度差也是1度

因此,当地的太阳高度角也是89°!right!

同一时刻,下列各观测点,报告的太阳高度角度数如下:

南北纬2度(与太阳直射点相距2纬度):88°(=90°-2°)

南北纬3度(与太阳直射点相距3纬度):87°(=90°-3°)

南北纬10度(与太阳直射点相距10纬度):80°(=90°-10°)

南北纬30度(与太阳直射点相距30纬度):60°(=90°-30°)

南北纬80度(与太阳直射点相距80纬度):10°(=90°-80°)

南北纬90度(与太阳直射点相距90纬度):0°(=90°-90°)

但是,这个“纬度差”的计算可是有讲究的: 设太阳直射点纬度为θ°,观测点纬度δ°

如果θ与δ在同一半球,则“纬度差”为|θ-δ|(θ减δ差的绝对值)

如果θ与δ在异半球,则“纬度差”为θ+δ

说起来好像很麻烦,其实只要脑袋里有个地球的模型就简单了 比如太阳直射点是北纬10°,观测点是北纬30°,纬度差当然是20°

如果太阳直射点是南纬10°,观测点是北纬30°,纬度差当然是40°

事实上,计算“正午太阳高度角”,根本就不要考虑“正午”这个因素 只要用90°减去观测点与太阳直射点的纬度差,得出的就是正午太阳高度角。

行了,就写这么多吧,即使你前面都没搞明白也没关系,只要你记住一个公式

正午太阳高度角=90°-该地与太阳直射点纬度差 由于太阳赤纬角在周年运动中任何时刻的具体值都是严格已知的,所以它(ED)也可 以用与式(1)相类似的表达式表述,即:

ED=0.3723+23.2567sinθ+0.1149sin2θ-0.1712sin3θ-0.758cosθ+0.3656cos 2θ+0.0201cos3θ

(5) 式中θ称日角,即 θ=2πt/365.2422(2) 这里t又由两部分组成,即 t=N-N0 (3) 式中N为积日,所谓积日,就是日期在年内的顺序号,例如,1月1日其积日为1,平年12月 31日的积日为365,闰年则为366,等等。

N0=79.6764+0.2422×(年份-1985)-INT〔(年份-1985)/4〕度
 

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201601/22/95515.html

责任编辑:liufang
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
巴基斯坦:明年部分中心屋顶光伏发电量将超过电网需求来源:路透社 发布时间:2025-11-24 09:31:14

巴基斯坦一位高级政府官员告诉路透社,明年部分主要工业区的屋顶太阳能发电量将首次超过该国电网的白天用电需求。停电和电价上涨促使巴基斯坦2.5亿人口加快太阳能的普及,使其成为全球第三大太阳能板进口国,太阳能在发电中的份额超过邻国中国。巴基斯坦的电网联动电力需求预计今年增长3-4%,低于历史平均水平。她说,巴基斯坦希望价格更低、交付时间灵活,并可能减少货物数量。

西北院王莹玉:海上光伏发电系统设计优化与实践探索来源:索比光伏网 发布时间:2025-11-12 09:35:15

2024第二届海上光伏大会上,中国电力工程顾问集团西北电力设计院海上业务开发部主工王莹玉介绍,在设计海上光伏系统时,需综合考虑海洋环境、运维经验及施工组织等多方面因素。在施工组织方面,王莹玉指出,需高效利用海上施工窗口期,优化码头及堆场布局,确保光伏支架等设备的顺利拼装和组装。这种光伏发电系统,建设的也都是陆上的升压站。因为海上运维检修的不及时,会造成发电量的损失,所以目前用的还是组串逆变器方案。

华电新能:2025年第三季度光伏发电量同比增长81.11%来源:索比光伏网 发布时间:2025-10-24 10:27:26

公告同时披露,2025年第三季度,华电新能新增装机容量约174.61万千瓦,其中新疆、内蒙古、浙江3个区域新增装机容量最大,分别为100万千瓦、18.8万千瓦、11.51万千瓦。

高反射率场景下的HJT优势解码:从沙戈荒到叠层未来,华晟HJT的发电效能进阶与光伏技术迭代逻辑来源:华晟新能源 发布时间:2025-10-14 09:33:18

同时,华晟凭借卓越的技术创新与产业引领能力,荣获“光伏领袖企业”“光伏技术突破企业”两项殊荣。“异质结与钙钛矿是天生的叠层最佳组合。未来五年,华晟将坚定推动HJT叠钙钛矿的产业化进程,率先实现GW级量产。”从沙戈荒的高反射地貌到全球能源变革的主舞台,华晟新能源正以强大的研发实力和系统化解决方案,持续推动高效异质结技术的产业化落地。

大恒能源关于一体化光伏系统SolarUnit专利权益说明与合作倡议来源:大恒能源 发布时间:2025-09-30 11:42:08

作为全球首创防积灰组件行业标准缔造者和一体化光伏系统品类开创者,我们始终坚信,真正的创新是对传统的挑战,终将为世界带来改变。我们深感欣慰,全面屏防积灰组件及一体化系统技术路线,正被行业广泛认可并追随。在行业周期的跃迁与变化中,大恒能源以“创”聚势,于变局中锚定坐标。热忱欢迎广大友商与我们共商合作与发展的可能性,并肩向前,共赴价值的未来。

印度2025年光伏发电量突破123GW来源:SOLARZOOM光储亿家 发布时间:2025-09-18 16:48:50

印度在可再生能源领域取得了显著进展,其中太阳能已成为主要贡献者。截至2025年8月,印度可再生能源发电能力达到1925.17亿瓦。全球形势的发展也在影响着印度的太阳能发展之路。这一转变支持了产能的更快增长,为印度实现可再生能源目标提供了额外的动力。凭借快速的装机速度、支持性政策以及不断增加的投资,印度正在巩固其作为世界领先的可再生能源市场之一的地位。

广东阳春市河口镇整镇推进分布式光伏实施方案发布来源:阳春市人民政府 发布时间:2025-09-17 15:46:49

9月16日,广东阳春市河口镇关于印发《阳春市河口镇整镇推进分布式光伏实施方案》的通知。方案指出,河口镇决定以整镇为单位统筹推进分布式光伏发展,采取“公司+镇村+农户”等模式,统一规划设计、打包备案,开展整镇分布式光伏开发建设,确保建成后运营维护可持续。各部门按照国家法律法规等规定做好分布式光伏发电的安全生产监督管理工作。

广州发展:上半年风电光伏发电量44.54亿kWh来源:阳春市人民政 发布时间:2025-09-17 14:16:14

9月17日,广州发展在2025年半年度业绩说明会召开情况中表示,依托信息化与数字化技术,广州发展开展基于虚拟电厂的园区工商业用能、分布式光伏发电、储能电站运行、电力交易的综合能源优化研究,实现数字化在核心业务场景的赋能应用。公司将积极参与能源AI技术标准、应用规范的制定,为构建能源人工智能产业生态添砖加瓦。

柔韧有道 以卓越可靠性与安全性重塑光伏系统标准来源:一道新能 发布时间:2025-09-03 09:22:58

在土地资源日益紧缺与光伏应用场景不断深化的背景下,面对复杂地形与极端气候的挑战,传统光伏电站的可靠性与安全性正迎来新一轮的技术升级。未来,一道新能将继续聚焦产品研发与品质提升,推动光伏电站系统向更安全、更可靠、更智能的方向持续演进。

光伏发电量价齐跌,中节能2025H1盈利下滑17%来源:索比光伏网 发布时间:2025-08-27 17:09:17

8月27日,中节能太阳能股份有限公司发布2025年半年度报告,公司实现营业收入26.97亿元,同比下降16.84%;实现归母净利润6.77亿元,同比下降16.89%;实现归母扣非净利润6.28亿元,同比下降21.02%;实现基本每股收益0.1727元/股,去年同期为0.2082元/股。财报指出,报告期内,全国范围内电力交易市场化规模扩大、光伏发电上网平均电价下降,同时光伏产品制造板块受光伏行业技术迭代及市场行情影响,本期销量、单价均较上年同期下降。

光伏发电纪录难抑电价,意大利电力市场与欧洲价差持续扩大来源:海外储能星球 发布时间:2025-08-08 15:34:55

西班牙、意大利、法国和葡萄牙均创下8月光伏发电量纪录,其中意大利的光伏产量预计将进一步增长。光伏发电量增长7月28日当周,欧洲主要电力市场的光伏发电量普遍增长,扭转了前一周的下滑趋势。该机构还补充称,德国、意大利和西班牙市场的光伏发电量将继续增长。同期,欧洲主要电力市场的电力需求大多下降。意大利市场的降幅最大,达12%,而西班牙市场的降幅最小,仅为0.8%。