光伏发电系统设计计算方法
光伏发电系统设计计算公式
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。
电力光伏系统设计计算公式
光伏电能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）×Pin（单位面积的入射光功率）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）/组件日平均发电量（Ah）3.2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）4.蓄电池容量蓄电池容量=负载日平均用电量（Ah）×连续阴雨天数/最大放电深度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。
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。
光伏发电量计算模型
光伏发电量计算模型
光伏发电量计算模型可以根据不同的需求和场景选择不同的方法。
以下是几种常用的光伏发电量计算模型：
1、等效日射量法：该方法基于日射量数据和光伏板面积计算出每日的光伏发电量。
公式为：日发电量（kWh）= 日射量（kWh/m²）×光伏板面积（m²）×光伏板效率。
2、国标公式计算方法：根据《光伏发电站设计规范》GB50797-2012第6.6.2条公式进行计算。
公式为：Ep=HA×PAZ/Es×K，其中，Ep为发电量（kWh），HA为水平面太阳总辐照量（kWh/m2），PAZ为装机容量（kWp），Es为标准条件下的辐照度（常数），K为综合效率系数。
3、理论年发电量计算公式：该方法基于太阳能资源情况和系统设计等因素计算出理论年发电量。
公式为：理论年发电量=年平均太阳辐射总量×电池总面积×光电转换效率。
4、综合效率系数法：该方法考虑了各种因素影响后的修正系数，包括光伏组件类型修正系数、光伏方阵的倾角、方位角修正系数、光伏发电系统可用率、光照利用率、逆变器效率、集电线路、升压变压器损耗、光伏组件表面污染修正系数和光伏组件转换效率修正系数等。
综合效率系数K取值在75%-85%之间，具体取值需要根据实际情况而定。
以上是几种常用的光伏发电量计算模型，每种模型都有其适用范
围和限制条件，需要根据实际情况选择合适的方法进行计算。
同时，也需要定期对光伏系统进行维护和检查，确保其正常运行和准确计量。
太阳能光伏配置计算公式
太阳能光伏配置计算公式
1.光伏阵列的总发电能力计算公式：
总发电能力（kW）=单个光伏组件的发电能力（kW）×光伏组件的数量
其中，单个光伏组件的发电能力可以通过组件的额定输出功率和光照强度来估算。
太阳能组件的额定输出功率通常以瓦特（W）为单位给出。
2.太阳能光伏系统的总发电量计算公式：
总发电量（kWh）=系统总容量（kW）×平均每天日照时间（h）×发电效率
其中，平均每天日照时间（h）表示太阳能辐射的有效工作时间，可以根据实际情况和地理位置来确定。
发电效率考虑了系统在实际运行过程中的损耗和效率。
3.光伏系统所需面积计算公式：
光伏系统所需面积（㎡）=系统总容量（kW）×需要的功率密度（W/㎡）
功率密度表示每平方米面积上光伏组件所能提供的额定输出功率。
需要的功率密度可以根据实际情况和安装条件来确定。
在实际设计过程中，还需要考虑光伏组件之间的间距和阵列布局的因素。
4.光伏系统所需光伏组件数目计算公式：
光伏组件的数量=系统总容量（kW）/单个光伏组件的发电能力（kW）
通过以上公式，可以计算出需要安装的光伏组件的数量。
这个数量往往会考虑到备份和储存的需求，以确保在光照不足或故障情况下仍能提供足够的电力。
需要注意的是，上述公式只是一个基础的参考，实际设计中还需要考虑到其他因素，如光照变化、系统效率、组件损耗和布线效率等。
因此，在实际工程中，通常还需要进行更为详细的计算和模拟分析，以确保系统的可靠性和性能。
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。
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1) 西藏昌都地区一座总功率Pm=30kwp 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=Pm×F ×y×η/1Kw=30kwp ×1700kwh×1.1 ×0.54/1kw=30294(kwh)
每天发电量g=G/365=30294/365=83(Kwh) ；或
b)每天发电量g=Pm ×h1 ×y×η=30kwp ×4.6h×1.1 ×0.54=81.97(kwh)
理论计算发电量81.97(kwh)与实际发电量81.68kwh十分接近，表明理论计算的正确性。
二、并网光伏发电系统设计计算
并网光伏发电系统的设计比离网光伏发电系统简单，这不仅是因为离网光伏发电系统不需要蓄电池和充电控制器，且其供电对象是较稳定的电网。
故毋须考虑发电量与用电量之间的平衡，也不需要考虑负载的电阻、电感特性。
通常只需根据光伏组件总功率计算其发电量。
反之，根据需要的发电量设计并网发电系统设置。
(一) 设计依椐：
1) 光伏发电系统所在地理位置(纬度) ；
2) 当地年平均光辐射量；
3) 需要年发电量或光伏组件总功率或投资规模或占地面积等；
4) 并网电网电压，相数；
(二) 并网发电系统设计计算
1) 发电量或组件总功率计算：
年平均每天发电量g=Pm×h1×y×η (kwh) 或
g= Pm×F(M J/m2 ) ×y×η/3.6×365×1 (kwh) 或
g= Pm×F(kwh/m2 ) ×y×η/365 (kwh)
平均年发电量G=g×365 (kwh)
2) 并网逆变器选用：
并网逆变器的选用主要根据下列要求：
a) 逆变器额定功率=0.85-1.2Pm；
b) 逆变器最大输入直流电压>光伏方阵空载电压；
c) 逆变器最输入直流电压范围>光伏方阵最小电压；
d) 逆变器最大输入直流电流>光伏方阵短路电流；
e) 逆变器额定输入直流电压=光伏方阵最大功率电压；
f) 额定输出电压=电网额定电压；
g) 额定频率=电网频率；
h) 相数=电网相数；
并网逆变器的输出波形畸变、频率误差等应满足并网技术要求。
此外，必须具有短路、过压、欠压保护和防孤岛效应等功能。
三、光伏组件方阵设计：
(一) 光伏组件水平倾角设计：
光伏组件水平倾角的设计主要取决于光伏发电系统所处纬度和对一年四季发电量分配的要求。
1) 对于一年四季发电量要求基本均衡的情况，可以按以下方式选择组件倾角：
光伏发电系统所处纬度光伏组件水平倾角
纬度0°--- 25°倾角等于纬度
纬度26°--- 40°倾角等于纬度加5°∽10°
纬度 41°----55°倾角等于纬度加10°∽15°
纬度>55°倾角等于纬度加15°∽20°
2)在我国大部分地区通常可以采用所在纬度加7°的组件水平倾角。
对于要求冬季发电量较多情况，可以采用所在纬度加11°的组件水平倾角。
对于要求夏季发电量较多情况，可以采用所在纬度减11°的组件水平倾角。
(二)光伏方阵倾角与朝向对发电量的影响：
光伏方阵倾角与朝向对发电量有很大影响，一般光伏方阵应面向正南方(北半球) ，合理的倾角在前面巳论述。
但在有些场合，组件的倾角和朝向不一定理想。
这就会对光伏方阵的对发电量的产生明显的影响。
下图是光伏方阵倾角与朝向对发电量影响的大致关系图。
(三) 光伏方阵前后两排间距或与前方遮挡物之间的间距设计：
光伏方阵前后间距或与前方遮挡物之间的间距如果不合理设计，则会影响光伏系统的发电量，尤其在冬季。
光伏方阵前后间距或与前方遮挡物之间的间距的设计与光伏系统所在纬度、前排方阵或遮挡物高度有关。
设D-------为前后间距；
Φ------为光伏系统所处纬度(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；
D=0.707H/tan〔arc sin(0.648cosΦ—0.399sinΦ) 〕
举例：设Φ=32°
D=0.707H/tan〔arc sin(0.648cos32°—0.399sinΦ32°) 〕
=0.707H/tan〔arc sin(0.648×0.848—0.399×0.529) 〕
=0.707H/tan〔arc sin(0.549—0.211)= 0.707H/tan〔arc sin0.338〕
=0.707H/tan18.6°=0.707H/0.336=2.1H
(四) 光伏方阵总功率与占地面积的关系：
光伏方阵总功率与占地面积的关系取决于光伏组件的安装方式、光伏组件种类(晶体硅或薄膜电池)及其光伏组件光电转换效率。
组件安装方式可分为两种：
1) 复盖型：如复盖在坡屋面或平屋面或墙面上的安装方式。
这种方式能安装的光伏方阵总功率较多。
根椐组件不同光电转换率，大致如下：
a) 晶体硅组件(光电转换率15-17%)：130—145WP /m2 ；
b) 薄膜电池(光电转换率5-7%)：43-60 WP /m2
2) 锯齿型：在平屋顶或平地上安装倾斜光伏组件方式。
这种安装方式，有利于提高光伏方阵的发电量。
但从前面所述，为防止前排遮挡后排，前后排之间必须有一定间距。
这种间距随着光伏发电系统所在纬度的增大而增加。
对于我国大部分地区而言，每平方米能安装的组件功率仅为复盖型的一半。
即
a) 晶体硅组件(光电转换率15-17%)：65—72WP /m2 ；；
b) 薄膜电池(光电转换率5-7%)：22-30WP /m2 ；
有了上列各项数椐，就可以计算不同组件安装方式情况下，光伏组件总功率所需安装面积。
反之，巳知面积，可以计算能安装的最大光伏方阵总功率。