6 μέθοδοι υπολογισμού της παραγωγής ενέργειας των φωτοβολταϊκών σταθμών

Με την ταχεία ανάπτυξη της νέας ενέργειας, η φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας έχει γίνει πανταχού παρούσα, πολλοί πελάτες θέλουν να γνωρίζουν πώς υπολογίζεται η παραγωγή ενέργειας των φωτοβολταϊκών σταθμών. Σήμερα είμαι εδώ για να οργανώσω για εσάς:

Μετά την ολοκλήρωση ενός φωτοβολταϊκού σταθμού παραγωγής ενέργειας, η εκτίμηση της παραγωγής ενέργειας του είναι ένα πολύ σημαντικό και αναγκαίο έργο, το οποίο συνήθως απαιτεί υπολογισμό και ανάλυση με βάση διάφορους παράγοντες, όπως η τοπική ετήσια ηλιακή ακτινοβολία και η αποδοτικότητα

• θεωρητική μέθοδος υπολογισμού

η θεωρητική παραγωγή ενέργειας (e) ενός φωτοβολταϊκού σταθμού μπορεί να υπολογιστεί με τον ακόλουθο τύπο:

- Τι;

E=pr×h×pre =pr×h×pr

- Τι;

ε: παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (kwh)

- Τι;

π: η ονομαστική ισχύς του φωτοβολταϊκού συστήματος (kw), η οποία είναι η συνολική ισχύς όλων των φωτοβολταϊκών συστοιχιών υπό τυποποιημένες συνθήκες δοκιμής (stc)

- Τι;

h: μέση ετήσια ηλιακή ακτινοβολία (kwh/)m2), συνήθως εκφραζόμενη ως ημερήσια ακτινοβολία πολλαπλασιασμένη με 365 ημέρες

- Τι;

π: δείκτης απόδοσης, ο οποίος αντιπροσωπεύει τη συνολική απόδοση του συστήματος, συμπεριλαμβανομένης της απόδοσης φωτοβολταϊκού κυκλώματος, της απόδοσης μετατροπέα, απώλειας γραμμής κλπ.

- Τι;

βήματα υπολογισμού:

- Τι;

- Τι;

προσδιορίζει τη ονομαστική ισχύ pr του φωτοβολταϊκού συστήματος. η ονομαστική ισχύς του φωτοβολταϊκού συστήματος είναι η συνολική ισχύς των φωτοβολταϊκών συστατικών υπό τυποποιημένες συνθήκες δοκιμής (ακτινοβολία 1000 w/m2και θερμοκρασία 25°C) εάν στο φωτοβολταϊκό σταθμό εγκατασταθούν 1000 μονάδες ονομαστικής ισχύος 300w, η συνολική ονομαστική ισχύς είναι pr=1000 × 0,3kw=300kw

- Τι;

η μέση ετήσια ηλιακή ακτινοβολία (h) μπορεί να ληφθεί με βάση μετεωρολογικά δεδομένα, μετρούμενα σε kwh/m2. για παράδειγμα, η μέση ετήσια ηλιακή ακτινοβολία σε μια ορισμένη περιοχή είναι 1500 kwh/m2- Τι;

- Τι;

ο λόγος υπολογιστικής απόδοσης (pr) είναι η συνολική απόδοση ενός φωτοβολταϊκού συστήματος, που κυμαίνεται συνήθως από 0,75 έως 0,85. ο υπολογισμός του pr λαμβάνει υπόψη τους ακόλουθους παράγοντες:

- Τι;

απόδοση φωτοβολταϊκών συσσωρευτών: περίπου 15% έως 20%

- Τι;

απόδοση μετατροπέα: περίπου 95% έως 98%

- Τι;

άλλες απώλειες όπως απώλεια γραμμών, κάλυψη από σκόνη, επιπτώσεις θερμοκρασίας κλπ.

- Τι;

Δείτε ένα παράδειγμα:

- Τι;

Υποθέτοντας ότι οι παραμέτροι ενός συγκεκριμένου φωτοβολταϊκού σταθμού είναι οι ακόλουθοι:

- Τι;

ονομαστική ισχύς φωτοβολταϊκού συστήματος (pr}): 300 kw

- Τι;

ετήσια μέση ηλιακή ακτινοβολία (ημερών): 1500 kwh/m2

- Τι;

αναλογία απόδοσης (pr): 0,8

- Τι;

η ετήσια παραγωγή ενέργειας (ε) είναι:

- Τι;

Η τιμή αυτή δεν πρέπει να υπερβαίνει το 50% της τιμής του προϊόντος.

- Τι;

2. μέθοδος πραγματικής μέτρησης

- Τι;

Η χρήση μεθόδων πραγματικής μέτρησης για τον υπολογισμό της παραγωγής ενέργειας των φωτοβολταϊκών σταθμών είναι μια ακριβής μέθοδος για τη διασφάλιση της απόδοσης του συστήματος. αυτή η μέθοδος μπορεί να αξιολογήσει την επίδραση διαφόρων παραγόντων στην παραγωγή ενέργειας κατά την πραγμα

- Τι;

ηλεκτρικός μετρητής ενέργειας: χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της συνολικής παραγωγής ενέργειας.

- Τι;

ηλιακό ραδιομέτρο: χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της πραγματικής ποσότητας ηλιακής ακτινοβολίας.

- Τι;

εξοπλισμός παρακολούθησης του περιβάλλοντος: συμπεριλαμβανομένων αισθητήρων θερμοκρασίας, υγρασίας, ταχύτητας ανέμου κ.λπ.

- Τι;

ο τύπος υπολογισμού είναι ο ακόλουθος:

p (ti) - στιγμιαία ισχύς στο χρονικό σημείο p (ti) (kw)

- Τι;

△t - χρονικό διάστημα (ώρα)

- Τι;

3. εμπειρική μέθοδος εκτίμησης

- Τι;

Η μέθοδος αυτή εκτιμά την πιθανή παραγωγή ενέργειας από νεοκτισμένους φωτοβολταϊκούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας με την ανάλυση ιστορικών δεδομένων παραγωγής ενέργειας από άλλους φωτοβολταϊκούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας στην ίδια περιοχή ή υπό παρόμοιες συνθήκες, σε συνδυασμό με τοπ

4. μέθοδος προσομοίωσης με λογισμικό

- Τι;

Ο υπολογισμός της παραγωγής ενέργειας των φωτοβολταϊκών σταθμών ενέργειας μπορεί να πραγματοποιηθεί μέσω προσομοίωσης λογισμικού, η οποία είναι μια συνήθως χρησιμοποιούμενη μέθοδος στον σχεδιασμό και την ανάλυση σύγχρονων φωτοβολταϊκών συστημάτων. αυτή η μέθοδος μπορεί να προβλέψει

- Τι;

γενικά βήματα

εισάγετε τις παραμέτρους συστήματος

- Τι;

παραμέτρους φωτοβολταϊκών συσσωρευτών: συμπεριλαμβανομένου του τύπου συσσωρευτών, της ισχύος, της απόδοσης, του συντελεστή θερμοκρασίας κ.λπ.

- Τι;

παραμέτρους του μετατροπέα: συμπεριλαμβανομένης της απόδοσης, της ισχύος, της περιοχής τάσης εισόδου κλπ.

- Τι;

διάταξη του συστήματος: συμπεριλαμβανομένης της διάταξης, της κλίσης, του αζιμούθ κλπ. των στοιχείων.

- Τι;

εισερχόμενα μετεωρολογικά δεδομένα

- Τι;

χρησιμοποιούν τοπικά μετεωρολογικά δεδομένα, συμπεριλαμβανομένης της ετήσιας μέσης ηλιακής ακτινοβολίας, της θερμοκρασίας, της υγρασίας, της ταχύτητας του ανέμου κ.λπ.

- Τι;

Τα στοιχεία αυτά μπορούν συνήθως να ληφθούν από μετεωρολογικές βάσεις δεδομένων ή οργανισμούς αξιολόγησης των ηλιακών πόρων.

- Τι;

απώλεια συστήματος συνόλου

- Τι;

Οι απώλειες του συστήματος περιλαμβάνουν απώλειες καλωδίων, κάλυψη από σκόνη, επιπτώσεις σκιάσματος, επιπτώσεις θερμοκρασίας κ.λπ.

- Τι;

Οι απώλειες αυτές μπορούν να προσαρμοστούν μέσω προεπιλεγμένων τιμών στο λογισμικό ή να ρυθμιστούν χειροκίνητα ανάλογα με την πραγματική κατάσταση.

- Τι;

Εκτέλεση προσομοίωσης

- Τι;

χρησιμοποιούν λογισμικό για την εκτέλεση προσομοιώσεων και τον υπολογισμό της ετήσιας παραγωγής ενέργειας του συστήματος υπό δεδομένες συνθήκες.

- Τι;

το λογισμικό θα παράγει λεπτομερείς εκθέσεις παραγωγής ενέργειας και ανάλυση επιδόσεων με προσομοίωση λειτουργίας μιας ημέρας ή ενός έτους.

- Τι;

αποτελέσματα ανάλυσης

- Τι;

να αναλύει τα αποτελέσματα προσομοίωσης και να προβαίνει σε αναλυτικά δεδομένα όπως η παραγωγή ενέργειας, ο λόγος απόδοσης και οι απώλειες του συστήματος.

- Τι;

βελτιστοποίηση του σχεδιασμού του συστήματος με βάση τα αποτελέσματα, προσαρμογή της διάταξης των εξαρτημάτων, επιλογή πιο αποδοτικών μετατροπών κλπ.

- Τι;

Παράδειγμα:

- Τι;

Υποθέτοντας ότι χρησιμοποιούμε το λογισμικό pvsyst για να προσομοιώσουμε ένα φωτοβολταϊκό εργοστάσιο ισχύος 1 MW, τα βήματα είναι τα ακόλουθα:

- Τι;

Παράμετροι εισόδου φωτοβολταϊκού ενωτικού και μετατροπέα: ισχύς ενωτικού: 300 w, απόδοση ενωτικού: 18%, απόδοση μετατροπέα: 97%

- Τι;

Εισερχόμενα μετεωρολογικά δεδομένα: ετήσια μέση ηλιακή ακτινοβολία: 1600 kwh/m2, μέση ετήσια θερμοκρασία: 25°C

- Τι;

απώλεια συστήματος συνδεδεμένου: απώλεια καλωδίου: 2%, κάλυψη σκόνης: 3%

- Τι;

προσομοίωση λειτουργίας: το λογισμικό υπολογίζει την ετήσια παραγωγή ενέργειας και το λόγο απόδοσης.

- Τι;

Αποτελέσματα ανάλυσης: βάσει της ετήσιας έκθεσης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, υπό την προϋπόθεση ότι η υπολογιζόμενη ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι 1,280,000 kwh.

- Τι;

5. υπολογίζεται σύμφωνα με το εθνικό πρότυπο gb/t50797-2012

- Τι;

Ο υπολογισμός της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας βάσει του άρθρου 6.6 του εθνικού προτύπου "κωδικός σχεδιασμού για φωτοβολταϊκούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας gb50797-2012" εμφανίζεται στο παρακάτω screenshot.

- Τι;

6.6 Υπολογισμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

- Τι;

6.6.1 η πρόβλεψη της παραγωγής ενέργειας ενός φωτοβολταϊκού σταθμού πρέπει να βασίζεται στους πόρους ηλιακής ενέργειας του χώρου και διάφοροι παράγοντες όπως ο σχεδιασμός του συστήματος φωτοβολταϊκού σταθμού, η διάταξη του φωτοβολταϊκού συστοιχιού και οι περιβαλλον

- Τι;

6.6.2 η ηλεκτρική ενέργεια που συνδέεται με το δίκτυο των φωτοβολταϊκών σταθμών μπορεί να υπολογιστεί σύμφωνα με τον ακόλουθο τύπο:

- Τι;

e=ha×- Τι;p_αζ/Es×k

- Τι;

στον τύπο:

h - η συνολική ηλιακή ακτινοβολία στο οριζόντιο επίπεδο (kw · h/m2, ώρες αιχμής),

- Τι;

Ε_p- Τι;—στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από δίκτυο (kw · h) ·

- Τι;

Ε_σ—- Τι;Ιη ακτινοβολία υπό κανονικές συνθήκες (σταθερή = 1kw · h/m2) ·

- Τι;

p_αζ—γχωρητικότητα εγκατάστασης του στοιχείου (kwp) ·

- Τι;

k—γσυνολικός συντελεστής απόδοσης. Ο συνολικός συντελεστής απόδοσης k περιλαμβάνει: τον συντελεστή διόρθωσης τύπου φωτοβολταϊκού κυκλώματος, τον συντελεστή διόρθωσης γωνίας κλίσης και γωνίας αζιμούτου της φωτοβολταϊκής συστο

- Τι;

6.μονάδα phvΠεριοχή- Τι;- Τι;μέθοδος υπολογισμού ακτινοβολίας

- Τι;

Επ=χα*s*κ1*κ2

- Τι;

ha - συνολική ηλιακή ακτινοβολία σε κλίση επιφάνειας (kw h/m2)

- Τι;

s - συνολική έκταση των στοιχείων (m2)

- Τι;

k1- ποσοστό μετατροπής των συστατικών

- Τι;

k2- συνολική απόδοση συστήματος

- Τι;

ο συνολικός συντελεστής απόδοσης k2 είναι ένας συντελεστής διόρθωσης που λαμβάνει υπόψη διάφορους παράγοντες, μεταξύ των οποίων:

- Τι;

1) μείωση της ενέργειας για την ηλεκτρική ενέργεια των εργοστασίων, απώλειες γραμμών κλπ.

- Τι;

Οι απώλειες των χώρων διανομής AC/DC και των γραμμών μεταφοράς αντιπροσωπεύουν περίπου το 3% της συνολικής παραγωγής ενέργειας και ο αντίστοιχος συντελεστής διόρθωσης μείωσης υπολογίζεται στο 97%.

- Τι;

2) έκπτωση μετατροπέα

- Τι;

η απόδοση του μετατροπέα είναι μεταξύ 95% και 98%.

- Τι;

3) μείωση των απωλειών θερμοκρασίας εργασίας

- Τι;

Η απόδοση των φωτοβολταϊκών κυψελών ποικίλλει με τις αλλαγές θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της λειτουργίας τους. Όταν η θερμοκρασία τους αυξάνεται, η απόδοση παραγωγής ενέργειας των φωτοβολταϊκών συσσωρευτών τείνει να μειώνεται. Γενικά, η μέση απώ

- Τι;

4) άλλοι παράγοντες μειωμένοι

- Τι;

Επιπλέον των παραπάνω παραγόντων, οι παράγοντες που επηρεάζουν την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από φωτοβολταϊκούς σταθμούς περιλαμβάνουν επίσης τη μείωση των απωλειών από αχρησιμοποίητη ηλιακή ακτινοβολία και την επίδραση της μέγιστης ακρίβειας παρα

- Τι;

Η μέθοδος αυτή υπολογισμού είναι μια μεταβολή της πρώτης μεθόδου, εφαρμόσιμη σε έργα με κλίση εγκατάστασης, εφόσον λαμβάνεται η κλίση της ακτινοβολίας της επιφάνειας (ή μετατρέπεται με βάση την οριζόντια ακτινοβολία: κλίση της ακτινοβολ

- Τι;

μπορεί να υπολογιστούν πιο ακριβή δεδομένα.

- Τι;

υπολογισμός πραγματικής περίπτωσης

- Τι;

Το έργο χρησιμοποιεί 4000 μονάδες.Π.Σ.250wΠίνακες ηλεκτρικής ενέργειαςΜε διαστάσεις 1640 * 992 mm, συνδεδεμένα στο δίκτυο σε επίπεδο τάσης 10kv. η ηλιακή ακτινοβολία τοπικού επιπέδου είναι 5199 mj • m-2, και η απόδοση του συστήματος υπολογίζεται στο 80%.

- Τι;

Πρώτον, είναι αναγκαίο να μετατραπεί η ηλιακή ακτινοβολία από mj • m^-2έως kwh • m^-2, ως 1mj=0.27778kwh. Στη συνέχεια, με βάση τη συνολική εγκατεστημένη ισχύ του συστήματος (1mwp), ηλιακή ακτινοβολία και την αποδοτικότητα του συστήματος, μπορούμε να εκτιμήσουμε την ετήσια παραγωγή ενέργειας.

- Τι;

μετατρέψει ηλιακή ακτινοβολία

- Τι;

5199m/cdotpm^-2= 5199×0,27778 kWh/αποβλήτων^-2

- Τι;

υπολογισμός της ετήσιας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

- Τι;

Ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (kwh) = εγκατεστημένη ισχύς (mwp) × ηλιακή ακτινοβολία (kwh \ cdotpm)^-2) × 365 ×αποδοτικότητα του συστήματος

- Τι;

μεταξύ των οποίων η εγκατεστημένη ισχύς είναι 1mwp και η απόδοση του συστήματος είναι 80%.

Ας κάνουμε τους υπολογισμούς.

- Τι;

Το έργο φωτοβολταϊκής ενέργειας στην οροφή 1mwp, λαμβάνοντας υπόψη την τοπική ηλιακή ακτινοβολία 5199 μg • m^-2και αποδοτικότητα συστήματος 80%, η θεωρητική ετήσια παραγωγή ενέργειας του έργου είναι περίπου 421- Ναι.700 kwh.