Fórmula de cálculo do sistema de geração de energia fotovoltaica
1. Eficiência de conversão
η= Pm (potência de pico da célula)/A (área da célula)×Pin (potência da luz incidente por unidade de área)
Onde: Pino=1KW/㎡=100mW/cm².
2. Tensão de carga
Vmax = quantidade de V × 1,43 vezes
3. Módulos de bateria conectados em série e paralelo
3.1 O número de módulos de bateria conectados em paralelo = consumo médio diário de energia da carga (Ah) / geração média diária de energia dos módulos (Ah)
3.2 Número de componentes da bateria em série = tensão operacional do sistema (V) × coeficiente 1,43/tensão operacional de pico do componente (V)
4. Capacidade da bateria
Capacidade da bateria = consumo médio diário de energia da carga (Ah) × número de dias chuvosos consecutivos / profundidade máxima de descarga
5. Taxa média de descarga
Taxa média de descarga (h) = número de dias chuvosos consecutivos × tempo de trabalho da carga / profundidade máxima de descarga
6. Carregar horário de trabalho
Tempo de trabalho de carga (h) = ∑ potência de carga × tempo de trabalho de carga / ∑ potência de carga
7. Bateria
7.1 Capacidade da bateria = consumo médio de energia da carga (Ah) × número de dias chuvosos consecutivos × fator de correção de descarga / profundidade máxima de descarga × fator de correção de baixa temperatura
7.2 Número de baterias conectadas em série = tensão operacional do sistema / tensão nominal da bateria
7.3 Número de baterias conectadas em paralelo = capacidade total das baterias / capacidade nominal das baterias
8. Cálculo simples com base nos horários de pico de sol
8.1 Potência do componente = (consumo de energia de aparelhos elétricos × tempo de consumo de energia / horas de pico de luz solar local) × fator de perda
Coeficiente de perda: considere 1,6 ~ 2,0 de acordo com o grau de poluição local, comprimento da linha, ângulo de instalação, etc.
8.2 Capacidade da bateria = (potência dos aparelhos elétricos × tempo de consumo de energia / tensão do sistema) × número de dias chuvosos consecutivos × fator de segurança do sistema
Fator de segurança do sistema: leve 1,6 ~ 2,0, de acordo com a profundidade de descarga da bateria, temperatura do inverno, eficiência de conversão do inversor, etc.
9. Método de cálculo baseado na radiação total anual
Componentes (matriz quadrada) = K × (tensão de operação dos aparelhos elétricos × corrente de operação dos aparelhos elétricos × tempo de consumo de energia) / radiação local anual total
Quando alguém mantém + uso geral, K leva 230;quando ninguém mantém + uso confiável, K leva 251: quando ninguém mantém + ambiente hostil + requer muito confiável, K leva 276
10. Cálculo baseado na radiação total anual e fator de correção de inclinação
10.1 Potência da matriz quadrada = fator 5618 × fator de segurança × consumo total de energia da carga / fator de correção de inclinação × radiação média anual no plano horizontal
Coeficiente 5618: de acordo com o coeficiente de eficiência de carga e descarga, coeficiente de atenuação de componentes, etc.;fator de segurança: de acordo com o ambiente de uso, se há fonte de alimentação reserva, se há alguém de plantão, etc., leve 1,1 a 1,3
10.2 Capacidade da bateria = 10 × consumo total de energia de carga / tensão de operação do sistema: 10: sem coeficiente de luz solar (aplicável a dias chuvosos contínuos não superiores a 5 dias)
11. Cálculo de carga multicanal com base nas horas de pico de luz solar
11.1 Atual
Corrente do componente = consumo diário de energia da carga (Wh) / tensão CC do sistema (V) × horas de pico de luz solar (h) × coeficiente de eficiência do sistema
Coeficiente de eficiência do sistema: incluindo eficiência de carregamento da bateria 0,9, eficiência de conversão do inversor 0,85, atenuação de potência do componente + perda de linha + poeira, etc.
11.2 Poder
Potência total dos componentes = corrente de geração de energia do componente × tensão CC do sistema × coeficiente 1,43
Coeficiente 1,43: A relação entre a tensão operacional de pico do componente e a tensão operacional do sistema.
11.3 Capacidade da bateria
Capacidade da bateria = [carga consumo diário de energia Wh/tensão CC do sistema V] × [número de dias chuvosos consecutivos/eficiência do inversor × profundidade de descarga da bateria]
Eficiência do inversor: cerca de 80% a 93% conforme seleção do equipamento;profundidade de descarga da bateria: escolha entre 50% e 75% de acordo com seus parâmetros de desempenho e requisitos de confiabilidade.
12. Método de cálculo baseado nos horários de pico de sol e no intervalo entre dois dias chuvosos
12.1 Cálculo da capacidade da bateria do sistema
Capacidade da bateria (Ah) = frequência de segurança × consumo médio diário de energia da carga (Ah) × número máximo de dias chuvosos contínuos × coeficiente de correção de baixa temperatura / coeficiente de profundidade máxima de descarga da bateria
Fator de segurança: Entre 1,1 e 1,4: Fator de correção de baixa temperatura: 1,0 para acima de 0°C, 1,1 para acima de -10°C, 1,2 para acima de -20°C: coeficiente máximo de profundidade de descarga da bateria: 0,5 para ciclo superficial, 0,75 para profundo ciclo, as baterias alcalinas de níquel-cádmio levam 0,85.
12.2 Número de componentes conectados em série
Número de componentes em série = tensão operacional do sistema (V) × coeficiente 1,43/tensão operacional de pico dos componentes selecionados (V)
12.3 Cálculo da geração média diária de energia dos módulos
Geração média diária de energia dos módulos = (Ah) = corrente operacional de pico dos módulos selecionados (A) x horas de pico de luz solar (h) x fator de correção de inclinação x coeficiente de perda de atenuação do módulo
As horas de pico de luz solar e o fator de correção de inclinação são os dados reais do local de instalação do sistema: o fator de correção de perda de atenuação do componente refere-se principalmente à perda devido à combinação de componentes, atenuação de potência do componente, cobertura contra poeira do componente, eficiência de carregamento, etc., geralmente tome 0,8:
12.4 Cálculo da capacidade da bateria que precisa ser complementada para o menor intervalo entre dois dias chuvosos consecutivos
Capacidade suplementar da bateria (Ah) = fator de segurança × consumo médio diário de energia da carga (Ah) × número máximo de dias chuvosos consecutivos
Cálculo do número de componentes conectados em paralelo:
O número de módulos conectados em paralelo = [capacidade da bateria suplementar + consumo médio diário de energia das cargas × intervalo mínimo de dias] / geração média diária de energia dos componentes × intervalo mínimo de dias
Consumo médio diário de energia da carga = potência da carga / tensão operacional da carga × horas de trabalho por dia
13. Cálculo da geração de energia do conjunto fotovoltaico
Geração anual de energia = (kWh) = energia radiante total anual local (KWH/㎡) × área do quadrado fotovoltaico (㎡) × eficiência de conversão do módulo × fator de correção.P=H·A·η·K
Coeficiente de correção K=K1·K2·K3·K4·K5
O coeficiente de atenuação do módulo K1 para operação de longo prazo, considere 0,8: considere 0,82: K3 é a correção de linha, considere 0,95: K4 é a eficiência do inversor, considere 0,85 ou de acordo com os dados do fabricante: K5 é o fator de correção para a orientação e ângulo de inclinação do conjunto fotovoltaico, que é de cerca de 0,9.
14. Calcule a área do conjunto fotovoltaico de acordo com o consumo de energia da carga
Área da matriz quadrada do módulo fotovoltaico = consumo anual de energia / energia radiante total anual local × eficiência de conversão do módulo × fator de correção
A=P/H·η·K
15. Conversão de energia de radiação solar
1 cartão (cal) = 4,1868 joules (J) = 1,16278 miliwatts-hora (mWh)
1 quilowatt-hora (kWh) = 3,6 megajoules (MJ)
1 kWh/㎡(KWh/㎡)=3,6 MJ/㎡(MJ/㎡)=0,36 kJ/cm?(KJ/cm?)
100 mWh/cm?(mWh/cm?) = 85,98 cal/cm?(cal/cm?)
1 MJ/m?(MJ/m?) = 23,889 cal/cm?(cal/cm?) = 27,8 mWh/cm?(mWh/cm?)
Quando a unidade de radiação é cal/cm?: horas de pico anual de luz solar = radiação x 0,0116 (fator de conversão)
Quando a unidade de radiação é MJ/m?: horas de pico anual de luz solar = radiação ÷ 3,6 (fator de conversão)
Quando a unidade de radiação é kWh/m?: Horas de pico de luz solar = radiação ÷ 365 dias
Quando a unidade de radiação é kJ/cm², horas de pico de luz solar = radiação ÷ 0,36 (fator de conversão)
16. Seleção de bateria
Capacidade da bateria≥5h×potência do inversor/tensão nominal da bateria
17. Fórmula de cálculo do preço da eletricidade
Preço de custo de geração de energia = custo total ÷ geração total de energia
Lucro da usina = (preço de compra de energia – preço de custo de geração de energia) × horas de trabalho dentro da vida útil da usina
Preço de custo de geração de energia = (custo total – subsídio total) ÷ geração total de energia
Lucro da usina = (preço de compra de energia – preço de custo de geração de energia 2) × horas de trabalho dentro da vida útil da usina
Lucro da central eléctrica = (preço de compra de energia – preço de custo de produção de energia 2) × tempo de trabalho durante a vida útil da central eléctrica + rendimento de factores não mercantis
18. Cálculo do ROI
Sem subsídio: geração anual de energia x preço da eletricidade ÷ custo total do investimento x 100% = taxa de retorno anual
Com subsídios para centrais eléctricas: produção anual de energia x preço da electricidade ÷ (custo total do investimento – subsídio total) x 100% = taxa de retorno anual
Existem subsídios aos preços da electricidade e subsídios às centrais eléctricas: produção anual de energia x (preço da electricidade + preço da electricidade subsidiada) ÷ (custo total do investimento – subsídio total) x 100% = taxa de retorno anual
19. Ângulo de inclinação da matriz quadrada fotovoltaica e ângulo de azimute
19.1 Ângulo de inclinação
Inclinação horizontal do componente de latitude
Inclinação de 0°-25° = latitude
Inclinação de 26°-40° = latitude +5°-10° (+7° na maioria das áreas do nosso país)
Inclinação de 41°-55°=latitude+10°-15°
Latitude > 55° Inclinação = Latitude + 15°-20°
19.2 Azimute
Azimute = [horário de pico de carga em um dia (sistema 24h)-12]×15+(longitude-116)
20. Espaçamento entre as filas frontal e traseira do conjunto fotovoltaico:
D = 0 .7 0 7 H / tan [ acrsina ( 0 , 6 4 8 co sΦ- 0 , 3 9 9 si nΦ) ]
D: espaçamento frontal e traseiro da matriz quadrada de componentes
Φ: latitude do sistema fotovoltaico (positiva no hemisfério norte, negativa no hemisfério sul)
H: a altura vertical da borda inferior da fileira traseira de módulos fotovoltaicos até a borda superior da fileira frontal de abrigos
Horário da postagem: 23 de setembro de 2023