光伏发电系统设计与简易计算方法
离网(独立)-型光伏发电系统设计与简易计算方法
离网(独立)-型光伏发电系统设计与简易计算方法乛、離网(独立) 型光伏发电系统 (一) 前言：光伏发电系统的设计与计算涉及的影响因素较多，不仅与光伏电站所在地区的光照条件、地理位置、气侯条件、空气质量有关，也与电器负荷功率、用电时间有关，还与需要確保供电的阴雨天数有关，其它尚与光伏组件的朝向、倾角、表面清洁度、环境温度等等因素有关。
而这些因素中，例如光照条件、气候、电器用电状况等主要因素均极不稳定，因此严格地讲，離网光伏电站要十分严格地保持光伏发电量与用电量之间的始终平衡是不可能的。
離网电站的设计计算只能按统计性数据进行设计计算，而通过蓄电池电量的变化调节两者的不平衡使之在发电量与用电量之间达到统计性的平衡。
(二) 设计计算依椐：光伏二 河北西北部、山西北部、内5852-66801625-1855 3000-3200 16.0-18.3 8.2-8.7 4.5-5.1电站所在地理位置(緯度)、年平蒙南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部、新疆西部均光辐射量F或年平均每日辐射量三山东、河南、5016-5851393-1622200-30013.7-16.06.0-8.2 3.8-4.5河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、江苏北部、安徽北部、台湾西南部250四湖南、湖北、广西、江西、淅江、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏南部、安徽南部、黑龙江、4190-50161163-13931400-22011.5-13.73.8-6.0 3.2-3.8台湾东北部五四川、贵州3344-4190928-11631000-1409.16-11.52.7-3.8 2.5-3.2注：1)1 kwh=3.6MJ；亻2)f=F(MJ/m2 )/365天；3)h=H/365天；4) h1=F(KWh)/365(天)/1000(kw/m2 ) (小时) ；3) 5)表中所列为各地水平面上的辐射量，在倾斜光伏组件上的辐射量比水平面上辐射量多。
光伏系统发电量的计算
光伏系统发电量的计算1、发电量计算的过程2、发电量计算的公式公式1：L = Q×S×η1×η(不常用)L ——光伏电站年发电量;Q——倾斜面年总辐射量;S ——光伏组件的面积;η1——光伏组件的转化效率;η——光伏电站系统总效率;公式2：L = W×H×η(常用)W——光伏电站装机容量;3、倾斜面上年总辐射量的计算[pagebreak] 1)安装方式影响与最佳倾角的固定式安装相比，水平单轴跟踪的辐射量提升了17%~30%，双轴跟踪的辐射量提升了35%~43%。
2)项目场址纬度影响[pagebreak] 项目场址经纬度地影响——以固定式为例纬度越低， K值越小;纬度越高， K值越大。
因此，相对于从气象局获得的水平面总辐射量，倾斜面上的总辐射量在纬度高的地区，提高幅度会更大一些。
即，相同的水平面总辐射量，纬度较高地区的发电量更大。
3)系统效率的影响因素地面电站：一般在75%~85%之间，一般取80%;屋顶电站：依据电压等级、业主维护水公平差异较大，低压并网系统效率较大，一般能达到80%~85%;高压并网线损较大，一般在75%~80%之间。
[pagebreak]晶硅电池的温度相应系数一般是 -0.35～-0.45%/℃非晶硅电池的温度响应系数优于晶硅电池，一般是 - 0.2%/℃左右4、发电量计算过程梳理以北京市为例进行说明：多年平均的年日照小时数为2778.7h;(可从北京气象局获得)多年平均的年总辐射量为1400.6kWh/m2;(可从北京气象局获得) 一个1MWp的、采纳37°固定倾角的分布式光伏项目，年峰值小时数为1629h;(通过专业软件计算获得)首年满发小时数= 1629h × 80%(系统效率)= 1303.2 h首年发电量= 1000kW ×1303.3h =130.3万kWh考虑到10年衰减10%，25年衰减20%，25年平均的年发电量约为115.7万kWh。
光伏发电系统设计与简易计算方法
光伏发电系统设计与简易计算方法1.光伏发电系统的设计过程：(1)确定需求：首先需要确定光伏发电系统的用途和电能需求。
比如是为家庭供电还是为工业生产供电，以及每天需要消耗多少电能等。
(2)选取太阳能电池板：根据需求确定太阳能电池板的数量和种类。
通常情况下，太阳能电池板的输出功率越大，发电量越高，但成本也越高。
因此需要综合考虑需求和预算来选择合适的太阳能电池板。
(3)计算光伏发电系统的容量：根据需求和太阳能电池板的输出功率，可以计算出光伏发电系统的容量。
容量通常以千瓦（KW）或兆瓦（MW）来表示。
(4)安装位置和角度的确定：为了获得最大的太阳能辐射，需要选择合适的安装位置和角度。
通常情况下，太阳能电池板应该朝向太阳，并与地面的角度与纬度角相等。
(5)逆变器和电网连接设计：逆变器将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电，并与电网连接。
逆变器的选择应该与太阳能电池板的容量相匹配，并且符合当地的电网连接要求。
2.光伏发电系统的简易计算方法：(1)计算每日平均输出电能：太阳能电池板的输出功率和每天的太阳辐射量决定了每日平均输出电能的大小。
通常情况下，可以根据太阳辐射量数据来估算每日平均输出电能。
(2)估算每年总发电量：根据每日平均输出电能和一年的天数，可以估算出每年的总发电量。
通常情况下，光伏发电系统的年发电量在设计时要满足需求。
(3)计算系统的收益：根据每年总发电量和电价，可以计算出光伏发电系统的收益。
收益可以用来评估系统的经济效益和回收期。
(4)考虑系统的容量因子：系统的容量因子是指实际发电量与理论发电量之比。
通常情况下，光伏发电系统的容量因子在设计时要满足一定的要求，以保证系统的稳定运行。
总结：光伏发电系统的设计和计算是一个复杂的过程，需要综合考虑需求、太阳能电池板的性能、安装位置和角度、逆变器的选择以及电网连接要求等因素。
通过合理的设计和计算，可以达到满足需求的光伏发电系统，并提高系统的发电效率和经济效益。
光伏发电系统设计计算公式
光伏发电系统设计计算公式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27610.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1.1～1.310.2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。
光伏发电系统计算方法
光伏发电系统计算方法1.功率的计算光伏发电系统的功率计算主要涉及到光伏组件和逆变器的功率。
首先，需要确定光伏组件的额定功率。
光伏组件的额定功率通常在组件上标识，单位为瓦特（W）。
如果系统中使用多个光伏组件，可以将每个组件的额定功率相加，得到系统的总功率。
其次，需要确定逆变器的额定功率。
逆变器是将直流电转换为交流电的装置，逆变器的额定功率应等于系统中所有光伏组件的总额定功率。
逆变器的额定功率一般在逆变器上标识，单位为瓦特（W）。
最后，需要考虑系统的损耗。
系统的损耗包括光伏组件的温度损耗、电线传输损耗和逆变器效率损耗等。
通常，可以根据光伏组件和逆变器的技术参数，结合实际情况给出相应的损耗率。
2.能量的计算首先，需要获取太阳辐射量的数据。
太阳辐射量通常用辐照度来表示，单位为瓦特每平方米（W/m²）。
可以通过气象台或太阳能资源地图等方式获取所在地区的太阳辐射量数据。
然后，需要计算光伏组件的转换效率。
光伏组件的转换效率指的是光伏组件将太阳辐射转换为电能的能力。
光伏组件的转换效率一般在组件上标识，通常在15%到25%之间。
最后，需要考虑系统的损耗。
系统的损耗包括光伏组件的温度损耗、电线传输损耗和逆变器效率损耗等。
损耗率可以根据光伏组件和逆变器的技术参数给出。
能量的计算公式为：能量=太阳辐射量×光伏组件的转换效率×（1-损耗率）3.系统容量的计算系统容量=总用电量/（太阳辐射量×光伏组件的转换效率×（1-损耗率））其中，总用电量的单位为千瓦时（kWh），太阳辐射量的单位为瓦特每平方米（W/m²），光伏组件的转换效率和损耗率需要根据具体情况给出。
综上所述，光伏发电系统的计算方法主要包括功率的计算、能量的计算和系统容量的计算。
这些计算方法可以帮助工程师和设计人员确定光伏发电系统的参数，确保系统能够稳定产生电能。
光伏发电系统设计计算方法
光伏发电系统设计计算方法1.负荷计算：根据需要供电的负荷类型和用电量，计算出系统的负荷需求。
如果用户使用电器的用电需求是已知的，可以直接计算出负荷需求。
如果用户使用电器的用电需求是未知的，则需要通过调查和统计数据，进行负荷估算。
2.光照条件计算：根据系统所处的地理位置、季节和时间，计算出每天的平均辐照量和太阳能电池组件的收集效率。
可以根据所在地的经度和纬度，通过太阳能辐射模型（如复合模型、平均模型和衰减模型等）进行计算。
3.电池储能容量计算：根据系统的负荷需求和所需供电时间，计算出电池所需的储能容量。
通常采用的方法是通过负荷的功率需求和供应时间来计算。
根据负荷的功率需求和供应时间计算出储能容量。
4.光伏组件数量计算：通过光伏组件的装载容量和系统的总需求负荷，计算出光伏组件的数量。
装载容量是指光伏组件在标准测试条件下的额定输出功率，通常以瓦特为单位。
可以通过光伏组件的装载容量和系统的总需求负荷来计算光伏组件的数量。
5.组串方案设计计算：根据光伏组件的开路电压和系统的额定电压，设计组串方案。
每个串的光伏组件的开路电压要小于系统的额定电压，以确保系统的稳定运行。
6.逆变器容量计算：根据系统的总需求负荷，计算逆变器的容量。
逆变器是将直流输入转换为交流输出的关键设备，所需的容量将取决于负载需求和光伏组件的装载容量。
7.布局设计计算：根据光照条件和场地的限制，设计光伏组件的布局方式。
布局方式可以是平面布置、架空布置、立体布置等。
通过计算和模拟，确定最佳的布局方式，以最大化光伏组件的收集效率。
8.性能参数计算：计算系统的性能参数，包括系统的平均每日发电量、发电效率和发电负载率等。
这些参数反映了系统的运行和性能情况，可以用来评估系统的实际效果和经济效益。
总结：光伏发电系统设计计算是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素，包括负荷需求、光照条件、储能容量、光伏组件数量、组串方案、逆变器容量、布局设计和性能参数等。
通过合理的计算和设计，可以确保光伏发电系统的稳定运行和最大化的能量产出。
收藏光伏发电系统设计与计算公式大全
收藏光伏发电系统设计与计算公式大全光伏发电系统是一种通过太阳能发电的系统，可以将太阳能转化为电能。
在设计和计算光伏发电系统时，需要考虑多种因素，如太阳辐射强度、发电效率、组件配置等。
以下是光伏发电系统设计与计算中常用的公式。
1.太阳辐射强度（I）太阳辐射强度是指单位面积内太阳光照射的能量。
可以使用下述公式计算：I=P/A其中，I为太阳辐射强度（单位：W/m²），P为太阳能电池组件的输出功率（单位：W），A为太阳能电池组件的有效接收面积（单位：m²）。
2.光伏组件的发电量（E）光伏组件的发电量是指单位时间内光伏组件的发电能力。
可以使用下述公式计算：E=I×A×η其中，E为单位时间内的发电量（单位：Wh），I为太阳辐射强度（单位：W/m²），A为太阳能电池组件的有效接收面积（单位：m²），η为太阳能电池组件的转化效率。
3.光伏发电系统的容量（C）光伏发电系统的容量是指单位时间内系统所能输出的最大功率。
可以使用下述公式计算：C=∑(A×η×I)其中，C为光伏发电系统的容量（单位：W），∑表示对所有组件求和，A为太阳能电池组件的有效接收面积（单位：m²），η为太阳能电池组件的转化效率，I为太阳辐射强度（单位：W/m²）。
4. 光伏发电系统的发电效率（Efficiency）光伏发电系统的发电效率是指系统所能输出的电能与所吸收的太阳能之间的比例。
可以使用下述公式计算：Efficiency = (Eout / Ein) × 100%其中，Efficiency为光伏发电系统的发电效率（单位：%），Eout为光伏发电系统的输出功率（单位：W），Ein为太阳能辐射能量的总输入功率（单位：W）。
5.光伏发电系统的平均日发电量（ADP）光伏发电系统的平均日发电量是指单位时间内系统的平均发电量。
可以使用下述公式计算：ADP=E×H其中，ADP为光伏发电系统的平均日发电量（单位：Wh），E为单位时间内的发电量（单位：Wh），H为太阳辐射时间（单位：h）。
小型光伏系统计算公式
小型光伏系统计算公式
1.光伏组件总发电能力（P）的计算公式：
P=η*A*G
其中，η表示光伏组件的光电转换效率（可根据组件规格和类型进行查询），A表示组件的面积（单位：平方米），G表示太阳辐射强度（单位：瓦/平方米）。
2.光伏组件数量（N）的计算公式：
N=(E*K)/P
其中，E表示系统每天需要的总发电能力（单位：千瓦时），K表示光伏系统的日均发电系数（可根据实际情况进行估算）。
3.光伏阵列的并联与串联关系：
如果需要提高电压，可以将多个光伏组件进行串联，通过以下公式计算总电压（Vt）：
Vt=V1+V2+ (V)
如果需要提高电流，可以将多个光伏组件进行并联，通过以下公式计算总电流（It）：
It=I1+I2+ (I)
其中，V1、V2...表示各个组件的电压（单位：伏特），I1、I2...表示各个组件的电流（单位：安培）。
4.光伏系统的总输出功率（Pt）的计算公式：
Pt=Vt*It
其中，Vt表示光伏阵列的总电压（单位：伏特），It表示光伏阵列的总电流（单位：安培）。
5.光伏系统每天实际发电量（Ea）的计算公式：
Ea=Pt*Ht
其中，Pt表示光伏系统的总输出功率（单位：瓦特），Ht表示光伏系统每天的有效运行小时数。
这些公式可以根据光伏系统的具体需求和环境条件进行调整和优化。
通过这些公式的计算，用户可以根据需要来确定组件数量、阵列的并联与串联关系，以及系统的总输出功率和实际发电量等参数，从而进行合理的系统设计和规划。
同时，还需要考虑系统的可靠性、安全性和经济性等因素，并选取合适的光伏组件和其他设备，以实现最佳的光伏系统性能和效益。
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光伏发电系统设计与简易计算方法
乛、離网(独立) 型光伏发电系统
(一) 前言：
光伏发电系统的设计与计算涉及的影响因素较多，不仅与光伏电站所在地区的光照条件、地理位置、气侯条件、空气质量有关，也与电器负荷功率、用电时间有关，还与需要確保供电的阴雨天数有关，其它尚与光伏组件的朝向、倾角、表面清洁度、环境温度等等因素有关。
而这些因素中，例如光照条件、气候、电器用电状况等主要因素均极不稳定，因此严格地讲，離网光伏电站要十分严格地保
持光伏发电量与用电量之间的始终平衡是不可能的。
離网电站的设计计算只能按统计性数据进行设计计算，而通过蓄电池电量的变化调节两者的不平衡使之在发电量与用电量之间达到统计性的平衡。
(二) 设计计算依椐：
光伏电站所在地理位置(緯度) 、年平均光辐射量F或年平均每日辐射量f(f=F/365) (详见表1)
我国不同地区水平面上光辐射量与日照时间资料表1
注：1)1 kwh=3.6MJ；亻
2)f=F(MJ/m2 )/365天；
3)h=H/365天；
4) h1=F(KWh)/365(天)/1000(kw/m2 ) (小时)；
5)表中所列为各地水平面上的辐射量，在倾斜光伏组件上的辐射量比水平面上辐射量多。
设y=倾斜光伏组件上的辐射量/水平面上辐射量=1.05—1.15。
故设计计算倾斜光伏组件面上辐射量时应乘以量量时应乘以y。
2. 各种电器负荷电功率w及其每天用电时间t；
3. 確保阴雨天供电天数d；
4. 蓄电池放电深度DOD(蓄电池放电量与总容量之比) ；
(三) 设计计算：
1. 每天电器用电总量Q：
Q=( W1×t1十W2×t2十----------) (kwh)
2. 光伏组件总功率P m：
P m= a×Q/F×y×η/365×3.6×1
或P m=a×Q/f×y×η/3.6×1
或P m= (a×Q/h1×y×η) (kw p)
P m----光伏组件峰值功率，单位：W P或K W P (标定条件：光照强度1000W/m2，温度25℃，大气质量AM1.5)
a-----全年平均每天光伏发电量与用电量之比
此值1≤a≤d
η-----发电系统综合影响系数(详见表2)
光伏发电系统各种影响因素分析表表2
3. 蓄电池容量C：
C=d×Q/DOD×η6×η9×η10(kwh)-----( 交流供电)
C=d×Q/DOD×η9×η10(kwh)-----( 直流供电)
4. 蓄电池电压V、安时数AH、串联数N与并联数M设计：
蓄电池总安时数AH=蓄电池容量C/蓄电池组电压V
蓄电池电压根据负载需要确定，通常有如下几种：
1.2v；
2.4v；
3.6v；
4.8v；6v；12v；24v；48v；60v；110v；220v
蓄电池串联数N=蓄电池组电压V/每只蓄电池端电压v
蓄电池并联数M=蓄电池总安时数AH/每只蓄电池AH数
5. 光伏组件串联与并联设计：
光伏组件串联电压和组件串联数根据蓄电池串联电压确定：(见表3、表4、表5)
(晶体硅)光伏组件串联电压和组件串联数表3
(晶体硅)光伏组件端电压与电池片串联数表4
(CIS薄膜)光伏组件端电压与电池片串联数表
5
6. 充电控制器选用
主要根据下列要求选用：
1)最大输入电压≥光伏方阵串联空载电压1.2-1.5倍；
2)最大输入电流≥光伏方阵并联短路电流1.2-1.5倍；
3)输入并联支路数≥光伏方阵并联数；
4)额定功率≥最大负载功率总和1.2-1.5倍；
5)输出最大电流≥最大负载电流1.2倍
充电控制器应具有过充、欠压保护；防反充和接反保护功能。
7. 逆变器选用
主要根据下列要求选用：
1)最入电压≥蓄电池串联电压；
2)额定功率≥负载最大功率1.2-1.5倍；(对于感性负载，需考虑启动电流) ；
3)输出电压=负载额定电压；
4)输出电流波形根据负载要求可以为方波或准正弦波或正弦波；
逆变器应具有输出过电压和过电流保护。
(四) 离网电站实际发电举例
1) 西藏昌都地区一座总功率P m=30kw p离网光伏电站，经910天运行，累计发电74332kwh。
平均每天发电量g=74332kwh/910天=81.68kwh。
2)理论计算：
昌都地处西藏东南部，查表1，年平均辐射量为1625-1855kwh/m2 ,取F=1700kwh/m2或h1 =4.6h
a) 年发电量G=P m×F ×y×η/1Kw=30kw p×1700kwh×1.1 ×0.54/1kw=30294(kwh)。