Fórmula de cálculo del sistema de generación de energía fotovoltaica.
1. Eficiencia de conversión
η= Pm (potencia máxima de la celda)/A (área de la celda)×Pin (potencia de luz incidente por unidad de área)
Donde: Pin=1KW/㎡=100mW/cm².
2. Voltaje de carga
Vmax=cantidad V×1,43 veces
3. Módulos de batería conectados en serie y paralelo
3.1 El número de módulos de batería conectados en paralelo = el consumo de energía diario promedio de la carga (Ah) / la generación de energía diaria promedio de los módulos (Ah)
3.2 Número de componentes de la batería en serie = voltaje operativo del sistema (V) × coeficiente 1,43/voltaje operativo máximo del componente (V)
4. Capacidad de la batería
Capacidad de la batería = consumo de energía promedio diario de carga (Ah) × número de días lluviosos consecutivos / profundidad máxima de descarga
5. Tasa de descarga promedio
Tasa de descarga promedio (h) = número de días lluviosos consecutivos × tiempo de trabajo de carga / profundidad máxima de descarga
6. Cargar tiempo de trabajo
Tiempo de trabajo de carga (h) = ∑ potencia de carga × tiempo de trabajo de carga / ∑ potencia de carga
7. Batería
7.1 Capacidad de la batería = consumo de energía promedio de la carga (Ah) × número de días lluviosos consecutivos × factor de corrección de descarga / profundidad máxima de descarga × factor de corrección de baja temperatura
7.2 Número de baterías conectadas en serie = tensión de funcionamiento del sistema / tensión nominal de la batería
7.3 Número de baterías conectadas en paralelo = capacidad total de baterías / capacidad nominal de baterías
8. Cálculo sencillo basado en las horas pico de sol.
8.1 Potencia del componente = (consumo de energía de los aparatos eléctricos × tiempo de consumo de energía / horas pico de sol locales) × factor de pérdida
Coeficiente de pérdida: tome 1,6 ~ 2,0 según el grado de contaminación local, la longitud de la línea, el ángulo de instalación, etc.
8.2 Capacidad de la batería = (potencia de los aparatos eléctricos × tiempo de consumo de energía / voltaje del sistema) × número de días lluviosos consecutivos × factor de seguridad del sistema
Factor de seguridad del sistema: tome 1,6~2,0, según la profundidad de descarga de la batería, la temperatura invernal, la eficiencia de conversión del inversor, etc.
9. El método de cálculo basado en la radiación total anual.
Componentes (matriz cuadrada) = K × (voltaje de funcionamiento de los aparatos eléctricos × corriente de funcionamiento de los aparatos eléctricos × tiempo de consumo de energía) / radiación local anual total
Cuando alguien mantiene + uso general, K toma 230;cuando nadie mantiene + uso confiable, K toma 251: cuando nadie mantiene + ambiente hostil + requiere muy confiable, K toma 276
10. Cálculo basado en la radiación total anual y el factor de corrección de pendiente.
10.1 Potencia de matriz cuadrada = factor 5618 × factor de seguridad × consumo de energía de carga total / factor de corrección de pendiente × radiación promedio anual en el plano horizontal
Coeficiente 5618: según el coeficiente de eficiencia de carga y descarga, coeficiente de atenuación de componentes, etc.;factor de seguridad: según el entorno de uso, si hay una fuente de alimentación de respaldo, si hay alguien de servicio, etc., tome de 1,1 a 1,3
10.2 Capacidad de la batería = 10 × consumo total de energía de carga / voltaje de funcionamiento del sistema: 10: sin coeficiente de insolación (aplicable a días lluviosos continuos que no excedan los 5 días)
11. Cálculo de carga multicanal basado en las horas pico de sol
11.1 Actual
Corriente del componente = consumo de energía diario de la carga (Wh) / voltaje de CC del sistema (V) × horas pico de sol (h) × coeficiente de eficiencia del sistema
Coeficiente de eficiencia del sistema: incluida la eficiencia de carga de la batería 0,9, la eficiencia de conversión del inversor 0,85, la atenuación de potencia del componente + pérdida de línea + polvo, etc. 0,9, que debe ajustarse según la situación real.
11.2 Energía
Potencia total de los componentes = corriente de generación de energía del componente × voltaje de CC del sistema × coeficiente 1,43
Coeficiente 1,43: La relación entre el voltaje operativo máximo del componente y el voltaje operativo del sistema.
11.3 Capacidad de la batería
Capacidad del paquete de baterías = [consumo de energía diario de la carga Wh/voltaje de CC del sistema V] × [número de días lluviosos consecutivos/eficiencia del inversor × profundidad de descarga de la batería]
Eficiencia del inversor: alrededor del 80 % al 93 % según la selección del equipo;Profundidad de descarga de la batería: elija entre 50% y 75% según sus parámetros de rendimiento y requisitos de confiabilidad.
12. Método de cálculo basado en las horas pico de sol y el intervalo entre dos días de lluvia
12.1 Cálculo de la capacidad del paquete de baterías del sistema
Capacidad del paquete de baterías (Ah) = frecuencia de seguridad × consumo de energía promedio diario de carga (Ah) × número máximo de días lluviosos continuos × coeficiente de corrección de baja temperatura / coeficiente de profundidad máxima de descarga de la batería
Factor de seguridad: Entre 1,1 y 1,4: Factor de corrección de baja temperatura: 1,0 para más de 0 °C, 1,1 para más de -10 °C, 1,2 para más de -20 °C: coeficiente de profundidad máxima de descarga de la batería: 0,5 para ciclo superficial, 0,75 para ciclo profundo ciclo, las pilas alcalinas de níquel-cadmio tardan 0,85.
12.2 Número de componentes conectados en serie
Número de componentes en serie = voltaje operativo del sistema (V) × coeficiente 1,43/voltaje operativo pico de los componentes seleccionados (V)
12.3 Cálculo de la generación de energía promedio diaria de los módulos
Generación de energía promedio diaria de los módulos = (Ah) = corriente operativa máxima de los módulos seleccionados (A) x horas máximas de sol (h) x factor de corrección de pendiente x coeficiente de pérdida de atenuación del módulo
Las horas pico de sol y el factor de corrección de pendiente son los datos reales del sitio de instalación del sistema: el factor de corrección de pérdida de atenuación de componentes se refiere principalmente a la pérdida debida a la combinación de componentes, atenuación de potencia de componentes, cubierta antipolvo de componentes, eficiencia de carga, etc., en general. toma 0,8:
12.4 Cálculo de la capacidad de la batería que debe complementarse durante el intervalo más corto entre dos días de lluvia consecutivos
Capacidad de la batería suplementaria (Ah) = factor de seguridad × consumo de energía promedio diario de carga (Ah) × número máximo de días lluviosos consecutivos
Cálculo del número de componentes conectados en paralelo:
El número de módulos conectados en paralelo = [capacidad de la batería suplementaria + consumo de energía promedio diario de las cargas × días de intervalo mínimo] / generación de energía promedio diaria de los componentes × días de intervalo mínimo
Consumo de energía promedio diario de carga = potencia de carga / voltaje de funcionamiento de carga × horas de trabajo por día
13. Cálculo de la generación de energía del conjunto fotovoltaico.
Generación de energía anual = (kWh) = energía radiante total anual local (KWH/㎡) × área del cuadrado fotovoltaico (㎡) × eficiencia de conversión del módulo × factor de corrección.P=H·A·η·K
Coeficiente de corrección K=K1·K2·K3·K4·K5
El coeficiente de atenuación del módulo K1 para funcionamiento a largo plazo, tome 0,8: tome 0,82: K3 es la corrección de línea, tome 0,95: K4 es la eficiencia del inversor, tome 0,85 o según los datos del fabricante: K5 es el factor de corrección para la orientación y ángulo de inclinación del conjunto fotovoltaico, que es de aproximadamente 0,9.
14. Calcule el área del conjunto fotovoltaico según el consumo de energía de la carga.
Área de matriz cuadrada del módulo fotovoltaico = consumo de energía anual / energía radiante total anual local × eficiencia de conversión del módulo × factor de corrección
A=P/H·η·K
15. Conversión de la energía de la radiación solar.
1 tarjeta (cal) = 4,1868 julios (J) = 1,16278 milivatios hora (mWh)
1 kilovatio-hora (kWh) = 3,6 megajulios (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?)
¿Cuando la unidad de radiación es cal/cm?: horas pico de sol anuales = radiación x 0,0116 (factor de conversión)
¿Cuando la unidad de radiación es MJ/m?: horas máximas de sol anuales = radiación ÷ 3,6 (factor de conversión)
¿Cuando la unidad de radiación es kWh/m?: Horas pico de sol = radiación ÷ 365 días
Cuando la unidad de radiación es kJ/cm², horas pico de sol = radiación ÷ 0,36 (factor de conversión)
16. Selección de batería
Capacidad de la batería≥5h×potencia del inversor/voltaje nominal de la batería
17. Fórmula de cálculo del precio de la electricidad.
Precio de costo de generación de energía = costo total ÷ generación de energía total
Beneficio de la central eléctrica = (precio de compra de energía – precio de costo de generación de energía) × horas de trabajo dentro de la vida útil de la central eléctrica
Precio de costo de generación de energía = (costo total – subsidio total) ÷ generación de energía total
Beneficio de la central eléctrica = (precio de compra de energía – precio de costo de generación de energía 2) × horas de trabajo dentro de la vida útil de la central eléctrica
Beneficio de la central eléctrica = (precio de compra de energía – precio de costo de generación de energía 2) × tiempo de trabajo dentro de la vida útil de la central + ingresos de factores no de mercado
18. Cálculo del retorno de la inversión
Sin subsidio: generación de energía anual x precio de la electricidad ÷ costo total de inversión x 100% = tasa de rendimiento anual
Con subsidios a las centrales eléctricas: generación de energía anual x precio de la electricidad ÷ (costo total de inversión – subsidio total) x 100% = tasa de rendimiento anual
Existen subsidios al precio de la electricidad y subsidios a las centrales eléctricas: generación de energía anual x (precio de la electricidad + precio de la electricidad subsidiado) ÷ (costo total de inversión – subsidio total) x 100% = tasa de rendimiento anual
19. Ángulo de inclinación y ángulo de azimut del conjunto cuadrado fotovoltaico
19.1 Ángulo de inclinación
Inclinación horizontal del componente de latitud
Inclinación 0°-25° = latitud
Inclinación 26°-40° = latitud +5°-10° (+7° en la mayor parte de nuestro país)
Inclinación 41°-55°=latitud+10°-15°
Latitud > 55° Inclinación = Latitud + 15°-20°
19.2 Azimut
Azimut = [hora punta de carga en un día (sistema 24h)-12]×15+(longitud-116)
20. Espaciado entre las filas delantera y trasera del conjunto fotovoltaico:
D = 0 .7 0 7 H / tan [ acrsina ( 0 . 6 4 8 co sΦ- 0 . 3 9 9 si nΦ) ]
D: espaciado delantero y trasero del conjunto cuadrado de componentes
Φ: latitud del sistema fotovoltaico (positiva en el hemisferio norte, negativa en el hemisferio sur)
H: la altura vertical desde el borde inferior de la fila trasera de módulos fotovoltaicos hasta el borde superior de la fila delantera de refugios
Hora de publicación: 23 de septiembre de 2023