有效日照利用小时数计算原则
有效日照利用小时数计算原则
有效日照利用小时数计算原则地区日照辐射有效利用小时数主要影响因素1、当地日照辐射（一般气象局资料很难取得，行业内根据RETSCREEN软件进行日照分析。
）2、当地的大气污染3、支架倾角4、系统整体效率例：1、国华东台20MW固定式安装的最佳倾角选择取决于诸多因素，如：地理位置、全年太阳辐射分布、直接辐射与散射辐射比例、负载供电要求和特定的场地条件等。
并网光伏发电系统方阵的最佳安装倾角是系统全年发电量最大时的倾角。
根据本项目所在地纬度和当地太阳辐射资料，利用RETScreen软件模拟分析，支架倾角从26度到35度进行程序模拟。
支架倾角程序模拟结果见下表：2、因此确定本工程固定支架的安装角度为30°。
组件最佳倾角时年均总辐射量达到1619 kwh/m2，采用可调支架后，年均辐射达到1697 kwh/m2，相对于固定倾角方案。
总辐射量提高大约5％左右。
根据RETScreen软件分析得到本工程的太阳电池组件在朝向正南30度倾斜后，年平均每天太阳辐射量为 4.43度/平方米/日，即年太阳总辐射量达到5829MJ/ m2,折合标准日照条件（1000W/ m2）下日照峰值小时数为1619小时。
数据统计分析：●东台地区水平面年辐射量为：1468 kWh/m2；●30度倾斜面年辐射量为：1619 kWh/m2，相当于标准日照（日照辐射强度为1000W/m2）峰值小时数1619小时；●年发电利用小时数（发电当量小时数）初始值：1619×80%（系统效率）＝1295小时；●多晶硅组件第N年发电量＝初始年发电量×（1-N×组件衰减率）×1.05●25年平均年利用小时数：1182.5h2、大唐淮安项目淮安市太阳能资源分析大唐新能源华东公司淮安屋顶一期光伏发电项目选址在淮安工业园区内，位于东经119°2′，北纬33°5′，项目纬度跨域范围小于0.1度，所在地属一个小范围的平原区域。
计算等效的峰值日照时数
计算等效的峰值日照时数计算等效的峰值日照时数：全年峰值日照时数为: 180000×0.0116=2088小时0.0116为将辐射量(卡/cm²)换算成峰值日照时数的换算系数:峰值日照定义: 100毫瓦/cm²=0.1瓦/cm²1卡=4.18焦耳=4.18瓦秒 1小时=3600秒则: 1卡/cm²=4.18瓦秒/卡/(3600秒/小时×0.1瓦/cm²)=0.0116小时cm²/卡于是: 180000卡/cm²年×0.0116小时cm²/卡=2088小时/年平均每日峰值日照时数为：2088÷365＝5.72小时/日太阳辐射的基本定律太阳辐射的直散分离原理、布格－朗伯定律和余弦定律是我们所要了解的三条最基本的定律。
直散分离原理：大地表面（即水平面）和方阵面（即倾斜面）上所接收到的辐射量均符合直散分离原理，只不过大地表面所接收到的辐射量没有地面反射分量，而太阳电池方阵面上所接收到的辐射量包括地面反射分量：Q p= S p+D p Q T= S T+D T+R TQp:水平面总辐射Sp:水平面直接辐射Dp:水平面散射辐射Q T:倾斜面总辐射S T:倾斜面直接辐射D T:倾斜面地面反射布格-朗伯定律:S D’= S0F mS0：太阳常数1350W/m2S D’：直接辐射强度F:大气透明度m:大气质量m=1/Sinα⨯P/P0α:太阳高度角Po:标准大气压Sinα= SinφSinδ+CosφCosδCosωδ:太阳赤纬角δ=23.5Sin(360*(284+N)/365)φ：当地纬度（0－90︒）ω：时角（地球自转一周360度，24小时）15度/小时或4分钟/度余弦定律:Sp’ = S D’ SinαS T’ = S D’COSθD T’ = Dp’(1+CosZ)/2R T’ = Qp’(1-CosZ)/2Q T= S T+D T+R T太阳能光伏电源系统的设计太阳能光伏电源系统的设计分为软件设计和硬件设计，且软件设计先于硬件设计。
上海日照计算规则
一，日照分析的标准与计算规则（一）日照标准1．日照标准是指《上海市城市规划管理技术规定》(以下简称《技术规定》第二十九条“高层居住建筑与低层独立式住宅的间距，应保证受遮挡的低层独立式住宅的居室冬至日满窗日照的有效时间不少于连续两小时；与其它居住建筑的间距，应保证受遮挡的居住建筑的居室冬至日满窗日照的有效时间不少于连续一小时”及第三十二条“医院病房楼，休(疗)养院住宿楼，幼儿园，托儿所和大中小学教学楼与相邻建筑的间距，应保证被遮挡的上述文教卫生冬至日满窗日照的有效时间不少于三小时；在市区旧区进行改建的，其间距应保证冬至日满窗日照的有效时间不少于两小时”的规定。
2．日照有效时间按《技术规定》附录一《日照有效时间表》执行。
附录一：日照有效时间表注：朝向角度取整数，小数点四舍五入。
（二）居住建筑满窗日照计算范围1．满窗日照的计算，以经确认的日照计算基准面左右两个端点为计算点。
窗户（或阳台）的宽度小于2.4米的，按实际宽度的左右两个端点为计算点。
宽度大于2.4米的，按2.4米算，以窗户或阳台的中点两侧各延伸1.2米作为计算范围。
（如图3-1）L< 米：以A,B为满窗日照计算点L>2.4米：以C,D为满窗日照计算（O为原窗户中点）图3-1普通满窗日照的计算点2．计算基准面按以下规则确定：一般窗户以外墙窗台面为计算基准面；转角直角窗户，转角弧形窗户，凸窗等，一般以居室窗洞口为计算基准面；（如图3-2）转角直角窗转角弧形窗凸窗图3-2异形窗满窗日照的计算点两侧均无隔板遮挡与未封窗的凸阳台，以居室窗户的外墙窗台面为计算基准面，对阳台顶板所产生的遮挡影响可忽略不计；两侧或一侧有分户隔板的凸阳台，凹阳台以及半凹半凸阳台，以阳台栏杆面与外墙相交的墙洞口为计算基准面；设计封窗的阳台，以封窗的阳台栏杆面为计算基准面。
（如图3-3）图3-3各类阳台窗日照的计算点3．满窗日照的窗户计算高度（含落地窗，组合门窗，阳台封窗等门窗形式）按室内地坪0.9米的高度计算。
1-国家有关日照的主要规范
7.0.4.1 中心绿地的设置应符合下列规定：
（5）组团绿地的设置应满足有不少于 1/3 的绿地面积在标准的建筑日照阴影线范围 之外的要求，并便于设置儿童游戏设施和适于成人游憩活动。其中院落式组团 绿地的设置还应同时满足表 7.0.4-2 中的各项要求，其面积计算起止界应符合本 规范第 11 章中有关规定；
≥3 8～16
底层窗台面
≥1 9～15
注：底层窗台面是指距室内地坪 0.9m 高的外墙位置。
（5）中小学建筑设计规范（GBJ 99-86） 第 2.3.6 条 建筑物的间距应符合下列规定：
二、南向的普通教室冬至日底层满窗日照不应小于 2h。
（6）托儿所、幼儿园建筑设计规范（试行）（JGJ 39-87） 第 3.1.7 条 托儿所、幼儿园的生活用房应布置在当地最好日照方位，并满足冬至日底层
2 宿舍半数以上的居室，应能获得同住宅居住空间相等的日照标准； 3 托儿所、幼儿园的主要生活用房，应能获得冬至日不小于 3h 的日照标准； 4 老年人住宅、残疾人住宅的卧室、起居室，医院、疗养院半数以上的病房和疗
养室，中小学半数以上的教室应能获得冬至日不小于 2h 的日照标准。
（3）住宅设计规范（GB 50096-1999 (2003 年版)） 5.1.1 每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照，当一套住宅中居住空间总数超过四
满窗日照不少于 3h（小时）的要求，温暖地区、炎热地区的生活用房应避
免朝西，否则应设遮阳设施。
（7）老年人居住建筑设计标准（GB/T50340-2003）
3.2.6 老年人居住用房应布置在采光通风好的地段，应保证主要居室有良好的朝向，冬至
日满日照不宜小于 2 小时。
（8）宿舍建筑设计规范（JGJ36-2005） 4.1.3 宿舍半数以上居室应有良好朝向，并应具有住宅居室相同的日照标准。
光伏电站日照小时（光伏日照时长）
光伏电站日照小时（光伏日照时长）光伏日照时长21900度电。
首先，我们来计算一下，10kw装机，一小时就是10kw×1小时＝10kw·时，也就是1小时能发10度电。
其次，因为是光伏发电，也就是平时说的太阳能发电，那么你只能在有日照的时候才能发电，我们假设一天日照时间有6个小时，而且一年365天每天都有6个小时的日照时间，那一年就有365天×6小时/天＝2190小时。
综上所述，10kw光伏一年发电量就是:10kw×2190小时＝21900kw·时，也就是21900度电。
光伏发电光照小时数光伏发电每天最低日照时间要根据当地的日照辐射情况决定，光伏发电是以年为单位统计时间，要排除雾霾、雨天等天气因素的影响。
甘肃、宁夏和新疆全年日照时间为3000至3300小时。
山东、河南、吉林、黑龙江、云南等全年日照时间2200至2300小时。
湖南、湖北、广西、浙江和广东等地全年日照时间为1700至2200小时。
四川和贵阳等地全年日照时间为1000至1400小时。
由于相对于某一个固定地点的太阳能光伏发电系统，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太阳的光照角度时时刻刻都在变化，如果太阳能电池板能够时刻正对太阳，发电效率才会达到最佳状态。
世界上通用的太阳跟踪控制系统都需要根据安放点的经纬度等信息计算一年中的每一天的不同时刻太阳所在的角度，将一年中每个时刻的太阳位置存储到电脑软件中，是靠计算太阳位置以实现跟踪。
什么是光伏等效日照时间等效利用小时机组毛实际发电量折合成毛最大容量（或额定容量）时的运行小时数。
机组等效利用小时数=发电量/机组铭牌容量如：某20万千瓦机组，一段时间内的发电量为15亿千瓦时，则这段时间内的机组等效利用小时数=1500000000/200000=7500（小时）光伏年日照时长光伏发电每亩发电量按照土地平面面积计算，一亩地六百六十六个平方可以安装三百三十三块光伏面板。
上海日照计算规则
上海市城市规划管理局文件沪规法【2003】482号一，日照分析的标准与计算规则（一）日照标准1．日照标准是指《上海市城市规划管理技术规定》(以下简称《技术规定》第二十九条“高层居住建筑与低层独立式住宅的间距，应保证受遮挡的低层独立式住宅的居室冬至日满窗日照的有效时间不少于连续两小时；与其它居住建筑的间距，应保证受遮挡的居住建筑的居室冬至日满窗日照的有效时间不少于连续一小时”及第三十二条“医院病房楼，休(疗)养院住宿楼，幼儿园，托儿所和大中小学教学楼与相邻建筑的间距，应保证被遮挡的上述文教卫生冬至日满窗日照的有效时间不少于三小时；在市区旧区进行改建的，其间距应保证冬至日满窗日照的有效时间不少于两小时”的规定。
2．日照有效时间按《技术规定》附录一《日照有效时间表》执行。
附录一：日照有效时间表（二）居住建筑满窗日照计算范围1．满窗日照的计算，以经确认的日照计算基准面左右两个端点为计算点。
窗户（或阳台）的宽度小于2.4米的，按实际宽度的左右两个端点为计算点。
宽度大于2.4米的，按2.4米算，以窗户或阳台的中点两侧各延伸1.2米作为计算范围。
（如图3-1）L<2.4 米：以A,B为满窗日照计算点L>2.4米：以C,D为满窗日照计算（O为原窗户中点）图3-1普通满窗日照的计算点2．计算基准面按以下规则确定：一般窗户以外墙窗台面为计算基准面；转角直角窗户，转角弧形窗户，凸窗等，一般以居室窗洞口为计算基准面；（如图3-2）转角直角窗转角弧形窗凸窗图3-2异形窗满窗日照的计算点两侧均无隔板遮挡与未封窗的凸阳台，以居室窗户的外墙窗台面为计算基准面，对阳台顶板所产生的遮挡影响可忽略不计；两侧或一侧有分户隔板的凸阳台，凹阳台以及半凹半凸阳台，以阳台栏杆面与外墙相交的墙洞口为计算基准面；设计封窗的阳台，以封窗的阳台栏杆面为计算基准面。
（如图3-3）图3-3各类阳台窗日照的计算点3．满窗日照的窗户计算高度（含落地窗，组合门窗，阳台封窗等门窗形式）按室内地坪0.9米的高度计算。
全国光照有效利用小时数表格
全国光照有效利用小时数表格全国光照有效利用小时数表格随着人类社会的不断发展，环境保护越来越被人们所关注。
太阳能作为最为清洁、最为可靠的可再生能源之一，被各地政府和人民所广泛利用。
而实际上，太阳能的利用程度与地理位置以及气候条件密切相关。
因此，在对太阳能的利用率进行研究时，必须考虑到每个地区的光照有效利用小时数。
下面，我们就来看一下全国光照有效利用小时数表格。
一、东北地区东北地区由辽宁、吉林、黑龙江三个省构成。
由于这一地区大部分地区地势高峻，森林覆盖率高，加之冬季天气寒冷，气温一般比较低，因此东北地区太阳能的利用率较低。
各个城市的光照有效利用小时数如下：城市旺季日照时数光照有效利用小时数沈阳 7.8 5.5大连 7.9 5.6长春 7.1 5.0哈尔滨 7.3 5.1二、华北地区华北地区由北京、天津、河北、山西等省构成。
这一地区一般为干旱的半湿润气候和湿润的半干旱气候，所以采用太阳能的程度较高。
各个城市的光照有效利用小时数如下：城市旺季日照时数光照有效利用小时数北京 8.2 6.5天津 8.3 6.6石家庄 8.1 6.4太原 7.6 6.0三、华东地区华东地区包括山东、江苏、浙江、安徽等省份，这一地区的气候较为温暖，日照时间长，尤其是夏季，因此太阳能的利用率较高。
各个城市的光照有效利用小时数如下：城市旺季日照时数光照有效利用小时数上海 7.2 6.2南京 7.6 6.5杭州 7.5 6.4济南 7.0 6.0四、华南地区华南地区包括广东、广西、海南、福建等省份，这一地区最为典型的特点是日照时间长，气温高，降水充沛，非常适合太阳能的利用。
各个城市的光照有效利用小时数如下：城市旺季日照时数光照有效利用小时数广州 6.8 6.5南宁 6.5 6.2海口 6.6 6.3福州 6.9 6.7五、西部地区西部地区包括新疆、西藏、青海、四川等省份。
由于自然条件的限制，这一地区太阳能的利用程度相对较低，但在一些高原城市则有一定的优势。
发电量有效利用小时数
发电量有效利用小时数1. 什么是发电量有效利用小时数？发电量有效利用小时数（Capacity Factor）是衡量发电设备实际产出能力的一项重要指标。
它表示在一定时间内，发电设备实际发电量与其额定容量之间的比值。
换句话说，发电量有效利用小时数反映了一个发电设备的运行效率和稳定性。
2. 如何计算发电量有效利用小时数？发电量有效利用小时数的计算公式如下：Capacity Factor = 实际发电量 / （额定容量× 时间）× 100%其中，实际发电量指的是在给定时间段内，设备实际产生的总发电量；额定容量是指该设备在理想条件下能够持续输出的最大功率；时间为计算周期，通常以年为单位。
以风力发电机为例，假设某台风力发电机的额定容量为1兆瓦（MW），在一年中运行了8000小时，总共产生了6000兆瓦时（MWh）的实际发电量。
那么该风力发电机的发电量有效利用小时数可以计算如下：Capacity Factor = 6000 MWh / （1 MW × 8000 h）× 100% = 75%这意味着该风力发电机在一年内的平均利用率为75%。
3. 发电量有效利用小时数的意义发电量有效利用小时数是评估一个发电设备运行状态和经济效益的重要指标，它具有以下几个方面的意义：3.1 衡量发电设备运行效率通过计算发电量有效利用小时数，可以了解到发电设备实际产生的发电量占其额定容量的比例。
当发电设备的有效利用小时数较高时，说明其运行效率较高，能够更充分地利用可用资源进行发电。
相反，如果有效利用小时数较低，则可能存在一些问题，如设备故障、维修和保养不及时等。
3.2 评估发电项目经济性在进行能源规划和投资决策时，计算发电量有效利用小时数可以帮助评估各种不同类型的发电项目的经济性。
通常情况下，投资者会倾向于选择那些具有较高有效利用小时数的项目，因为这意味着该项目能够更稳定地产生收益，并更快地回收投资。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
地区日照辐射有效利用小时数主要影响因素
1、当地日照辐射（一般气象局资料很难取得，行业内根据RETSCREEN软件
进行日照分析。
）
2、当地的大气污染
3、支架倾角
4、系统整体效率
例：
1、国华东台20MW
固定式安装的最佳倾角选择取决于诸多因素，如：地理位置、全年太阳辐射分布、直接辐射与散射辐射比例、负载供电要求和特定的场地条件等。
并网光伏发电系统方阵的最佳安装倾角是系统全年发电量最大时的倾角。
根据本项目所在地纬度和当地太阳辐射资料，利用RETScreen软件模拟分析，支架倾角从26度到35度进行程序模拟。
支架倾角程序模拟结果见下表：
2、
因此确定本工程固定支架的安装角度为30°。
组件最佳倾角时年均总辐射量达到1619 kwh/m²，采用可调支架后，年均辐射达到1697 kwh/m²，相对于固定倾角方案。
总辐射量提高大约5％左右。
根据RETScreen软件分析得到本工程的太阳电池组件在朝向正南30度倾斜后，年平均每天太阳辐射量为 4.43度/平方米/日，即年太阳总辐射量达到5829MJ/ m2,折合标准日照条件（1000W/ m2）下日照峰值小时数为1619小时。
数据统计分析：
●东台地区水平面年辐射量为：1468 kWh/m2；
●30度倾斜面年辐射量为：1619 kWh/m2，相当于标准日照（日照辐射强
度为1000W/m2）峰值小时数1619小时；
●年发电利用小时数（发电当量小时数）初始值：
1619×80%（系统效率）＝1295小时；
●多晶硅组件第N年发电量＝初始年发电量×（1-N×组件衰减率）×1.05
●25年平均年利用小时数：1182.5h
2、大唐淮安项目
淮安市太阳能资源分析
大唐新能源华东公司淮安屋顶一期光伏发电项目选址在淮安工业园区内，位于东经119°2′，北纬33°5′，项目纬度跨域范围小于0.1度，所在地属一个小范围的平原区域。
因未取得当地气象局日照辐射量实测数据，现阶段先采用RETscreen中数据进行淮安市日照资源分析。
RETScreen软件为加拿大自然资源部和美国宇航局（NASA）联合开发的软件，其日照辐射数据来源于美国宇航局（NASA）权威数据，已被广泛应用于光伏发电工程设计中。
图2-2 淮安市RETScreen 气象数据显示界面如图2-2 所示，淮安地区水平面年平均日照辐射量4.02kWh/m2/d，全年日照辐射总量约1467.3kWh/m2，即5282.28MJ/m2。
固定式安装的最佳倾角选择取决于诸多因素，如：地理位置、全年太阳辐射分布、直接辐射与散射辐射比例、负载供电要求和特定的场地条件等。
并网光伏发电系统方阵的最佳安装倾角是系统全年发电量最大时的倾角。
本项目建设在原有屋顶上，考虑发电量和屋顶面积因素考虑到对发电量的要求，本项目拟对最佳倾角30°和10°倾角进行比较，支架倾角程序模拟结果见下：
图5-3 项目所在地气象数据
图5-4 淮安市RETScreen 计算模拟过程（10度倾角）
图5-5 淮安市RETScreen 计算模拟过程（30度倾角）如图所示，淮安地区水平面年平均日照辐射量4.02kWh/m2/d，全年日照辐射总量约1467kWh/m2，即5281.2MJ/m2。
（1）当朝向正南30 度倾斜时，倾斜面年平均日照辐射量最大，为4.46kWh/m2/d，全年日照辐射总量约1627kWh/m2，即5857.2MJ/m2。
折合标准日照条件（1000W/m2）下日照峰值小时数为1627小时。
（物理有固定公式计算取得）
（2）当朝向正南10度倾斜面年平均日照辐射量为4.26kWh/m2/d，全年日照辐射总量约1554kWh/m2，即5594.4MJ/m2。
折合标准日照条件（1000W/m2）下日照峰值小时数为1554小时。
考虑系统整体效率80%。
则各自有效利用小时数×80%
以上两种方案，面积绝对规模，有效利用小时数决定发电量。
可研主要衡量两个方案两个经济效益更好。
以此选择支架角度。
角度决定了，有效利用小时数。
可研估算原则是，有效利用小时数×装机容量=发电量。
有效利用小时数（一般按每年8%递减）
徐州协鑫光伏电力有限公司20MW光伏项目
1）项目地址：徐州协鑫20MW并
网光伏电站位于徐州市贾汪
区青山泉镇鸡鸣山，紧邻京福
高速公路。
2）项目规模：20MW。
3）占地面积：670亩。
4）组件类型：单晶硅和多晶硅。
5）组件品牌：常州天合，林洋
营口晶晶。
6）逆变器规格：500kW。
7）逆变器品牌：Satcon（赛康）。
8）支架类型：固定倾角（28度）
支架、平单轴跟踪支架、双轴跟踪支架。
9）支架品牌：中环光伏，韩国Conergy，西班牙Apollo。
10）接入系统：采用10kV、110kV二次升压方式接入当地公共电网。
11）进场开工时间：2009年10月10日。
12）并网时间：2009年12月28日正式并网发电。
系统介绍：徐州协鑫20MW并网光伏电站于2009年12月28日并网发电，是中国目前已投运的建设最快、规模最大的晶硅地面光伏电站。
由38个相对独立的子系统组成，每个子系统分别由太阳电池组件、支架、直流防雷汇流箱、并网逆变器、10kV升压变压器等组成，每个子系统平均接入峰值功率530kW 的太阳电池组件。
本项目建设规模为20.2MW，其中：固定倾角支架系统18.2MW、联动平单轴跟踪支架系统1.5MW 、双轴跟踪支架系统0.5MW ，共安装98078块晶体硅组件，其中175W～180W的单晶硅组件17082块，190W~230W的多晶硅组件80996块。
本项目安装38台500kW的并网逆变器、38台500kVA的油浸式箱式变压器和1台20000kVA的主变压器。
并网逆变器和升压变压器均露天布置在各个子系统的相对中心位置。
徐州20MW光伏发电项目运行寿命25年，其初始系统效率为80%，项目于2009年12月28日正式并网发电，至2010年12月31日共发电368天，累计发电量21910000kWh。