6 روش برای محاسبه تولید برق نیروگاه های خورشیدی

با توسعه سریع انرژی جدید، تولید برق فتوولتائیک در همه جا وجود دارد، بسیاری از مشتریان می خواهند بدانند که چگونه تولید برق نیروگاه های فتوولتائیک محاسبه می شود. امروز من برای شما اینجا هستم:

پس از اتمام یک نیروگاه خورشیدی، تخمین تولید برق آن یک کار بسیار مهم و ضروری است که معمولاً نیاز به محاسبه و تجزیه و تحلیل بر اساس عوامل مختلف مانند تابش سالانه خورشیدی محلی و بهره وری تولید برق نیروگاه گوانگفا دارد!

• روش محاسبه نظری

تولید انرژی نظری (e) یک نیروگاه خورشیدی می تواند با استفاده از فرمول زیر محاسبه شود:

.

e=pr×h×pre =pr×h×pr

.

e: تولید برق (kwh)

.

pr: قدرت نامی سیستم خورشیدی (kW) ، که قدرت کل تمام ماژول های خورشیدی در شرایط استاندارد آزمایش است (stc)

.

h: متوسط سالانه تابش خورشیدی (kwh/)م2), معمولا به صورت تشعشع روزانه ضرب بر 365 روز

.

pr: نسبت عملکرد، که نشان دهنده بهره وری کلی سیستم است، از جمله بهره وری ماژول خورشیدی، بهره وری اینورتر، از دست دادن خط و غیره

.

مراحل محاسبه:

.

.

تعیین قدرت نامی pr سیستم خورشیدی. قدرت نامی سیستم خورشیدی، کل قدرت ماژول های خورشیدی در شرایط استاندارد آزمایش (شعاع 1000 وات/م2و دمای 25°C) اگر 1000 ماژول با قدرت نامی 300 وات در نیروگاه خورشیدی نصب شود، کل قدرت نامی pr=1000 × 0.3kw=300kw است.

.

متوسط تابش خورشیدی سالانه (h) را می توان از طریق داده های هواشناسی، اندازه گیری شده در kwh، بدست آورد.م2برای مثال، متوسط تابش سالانه خورشید در یک منطقه مشخص 1500 kwh/ سال است.م2.

.

نسبت عملکرد محاسباتی (pr) بهره وری کلی یک سیستم خورشیدی است که معمولاً بین 0.75 تا 0.85 است. محاسبه pr عوامل زیر را در نظر می گیرد: فرض بر این که pr به 0.8 تنظیم شود

.

بهره وری ماژول های خورشیدی: حدود 15 تا 20 درصد

.

بهره وری اینورتر: حدود 95 تا 98 درصد

.

خسارت های دیگر مانند از دست دادن خط، پوشش گرد و غبار، تاثیر دمای، و غیره

.

مثال بزنيد:

.

فرض بر این که پارامترهای یک نیروگاه خورشیدی مشخص به شرح زیر باشد:

.

قدرت نامی سیستم خورشیدی (pr}): 300 kw

.

متوسط تابش خورشیدی سالانه (ساعت): 1500 kwh/م2

.

نسبت عملکرد (pr): 0.8

.

تولید برق سالانه (e) عبارت است از:

.

e=300kw × 1500kwh/m2 × 0.8 = 360,000kwh

.

روش اندازه گیری واقعی

.

استفاده از روش های اندازه گیری واقعی برای محاسبه تولید برق نیروگاه های خورشیدی یک روش دقیق برای اطمینان از عملکرد سیستم است. این روش می تواند تاثیر عوامل مختلف را بر تولید برق در طول عملیات واقعی ارزیابی کند. معمولاً داده های زیر جمع آوری می شود:

.

اندازه گیری انرژی الکتریکی: برای اندازه گیری کل تولید برق استفاده می شود.

.

رادیومتر خورشیدی: برای اندازه گیری مقدار واقعی تشعشع خورشیدی استفاده می شود.

.

تجهیزات نظارت بر محیط زیست: از جمله سنسورهای دمای هوا، رطوبت هوا، سرعت باد و غیره

.

فرمول محاسبه این است:

p (ti) - قدرت لحظه ای در نقطه زمانی p (ti) (kW)

.

△t - فاصله زمانی (ساعت)

.

روش تخمین تجربی

.

این روش، تولید بالقوه برق نیروگاه های فتوولتائیک جدید را با تجزیه و تحلیل داده های تولید انرژی تاریخی دیگر نیروگاه های فتوولتائیک در همان منطقه یا در شرایط مشابه، همراه با عوامل محلی مانند شرایط نور خورشید و ویژگی های آب و هوایی تخمین می زند. این روش بر داده های کافی تاریخی و تجربه حرفه ای تکیه دارد و دقت آن

روش شبیه سازی نرم افزار

.

محاسبه تولید برق نیروگاه های خورشیدی می تواند از طریق شبیه سازی نرم افزاری انجام شود که یک روش رایج در طراحی و تجزیه و تحلیل سیستم های مدرن خورشیدی است. این روش می تواند تولید برق سیستم های خورشیدی را با شبیه سازی تشعشعات خورشیدی، ویژگی های قطعات سیستم و سایر عوامل محیطی از طریق نرم افزار حرفه ای پیش بینی کند

.

مراحل کلی

پارامترهای سیستم را وارد کنید

.

پارامترهای ماژول های خورشیدی: از جمله نوع ماژول، قدرت، بهره وری، ضریب دمایی و غیره.

.

پارامترهای اینورتر: از جمله بهره وری، قدرت، محدوده ولتاژ ورودی و غیره.

.

طرح سیستم: از جمله ترتیب، شیب، ازموت و غیره اجزای سیستم.

.

داده های هواشناسی ورودی

.

از داده های هواشناسی محلی، از جمله متوسط سالانه تابش خورشیدی، دمای هوا، رطوبت هوا، سرعت باد و غیره استفاده کنند.

.

این داده ها معمولاً از پایگاه داده های هواشناسی یا آژانس های ارزیابی منابع خورشیدی به دست می آیند.

.

از دست دادن سیستم مجموعه

.

از دست دادن سیستم شامل از دست دادن کابل، پوشش گرد و غبار، اثرات سایه، اثرات دمای و غیره است.

.

این خسارات می توانند از طریق مقادیر پیش فرض در نرم افزار یا به صورت دستی با توجه به وضعیت واقعی تنظیم شوند.

.

شبیه سازی اجرا

.

استفاده از نرم افزار برای اجرای شبیه سازی و محاسبه تولید انرژی سالانه سیستم در شرایط خاص.

.

نرم افزار گزارش های دقیق تولید برق و تجزیه و تحلیل عملکرد را با شبیه سازی عملکرد یک روز یا یک سال تولید می کند.

.

نتایج تجزیه و تحلیل

.

نتایج شبیه سازی را تجزیه و تحلیل کنید و داده های دقیق مانند تولید برق، نسبت عملکرد و زیان سیستم را مشاهده کنید.

.

بهینه سازی طراحی سیستم بر اساس نتایج، تنظیم ترتیب قطعات، انتخاب اینورترهای کارآمدتر و غیره.

.

مثال:

.

فرض کنیم که ما از نرم افزار pvsyst برای شبیه سازی یک نیروگاه خورشیدی 1 مگاوات استفاده می کنیم، مراحل زیر هستند:

.

پارامترهای ماژول خورشیدی ورودی و اینورتر: قدرت ماژول: 300 وات، بهره وری ماژول: 18٪، بهره وری اینورتر: 97٪

.

داده های هواشناسی ورودی: متوسط سالانه تابش خورشیدی: 1600 kwh/م2، متوسط دمای سالانه: 25°C

.

از دست دادن سیستم تنظیم شده: از دست دادن کابل: 2٪، پوشش گرد و غبار: 3٪

.

شبیه سازی اجرا: نرم افزار تولید انرژی سالانه و نسبت عملکرد را محاسبه می کند.

.

نتیجه تجزیه و تحلیل: بر اساس گزارش تولید برق سالانه، فرض بر این که تولید برق سالانه محاسبه شده 1،280000 kwh باشد.

.

۵- بر اساس استاندارد ملی gb/t50797-2012 محاسبه شود.

.

محاسبه تولید برق بر اساس ماده 6.6 استاندارد ملی "کد طراحی برای نیروگاه های خورشیدی gb50797-2012" در تصویر زیر نشان داده شده است.

.

۶.۶ محاسبه تولید برق

.

۶.۶.۱ پیش بینی تولید برق یک نیروگاه خورشیدی باید بر اساس منابع انرژی خورشیدی محل باشد و عوامل مختلفی مانند طراحی سیستم نیروگاه خورشیدی، طرح بندی شبکه خورشیدی و شرایط محیطی باید قبل از محاسبه و تعیین در نظر گرفته شوند.

.

6.6.2 برق متصل به شبکه نیروگاه های خورشیدی می تواند بر اساس فرمول زیر محاسبه شود:

.

e=ha×.p_az/Es×k

.

در فرمول:

h - کل تابش خورشیدی در سطح افقی (kW · h/m2 ، ساعت های اوج)

.

e_p.-در تولید برق شبکه (kW · h)

.

e_s-.iتابش در شرایط استاندارد (مستحکم=1kW · h/m2)

.

p_az-cظرفیت نصب قطعات (kWp)

.

k-cضریب کارایی جامع. ضریب کارایی جامع k شامل: ضریب اصلاح نوع ماژول خورشیدی، ضریب اصلاح زاویه شیب و زاویه آزیتوم آرایه خورشیدی، میزان دسترسی سیستم تولید برق خورشیدی، میزان استفاده از نور، کارایی اینورتر، از دست دادن خط جمع آوری برق، از دست دادن تر

.

6.ماژول phvمنطقه.-آره.روش محاسبه تشعشعات

.

ep=ha*s*k1*k2

.

هکتار - کل تابش خورشیدی بر روی سطح شیب دار (کلو وات ساعت/متر 2)

.

s - مساحت کل اجزای موجود (m2)

.

k1- نرخ تبدیل اجزای

.

k2- بهره وری جامع سیستم

.

ضریب کارایی جامع k2 یک ضریب اصلاحی است که عوامل مختلفی را در نظر می گیرد، از جمله:

.

1) کاهش مصرف انرژی برای برق کارخانه، از دست دادن خط و غیره

.

از دست دادن اتاق های توزیع AC/DC و خطوط انتقال حدود 3٪ از کل تولید برق را تشکیل می دهد و عامل اصلاح کاهش مربوطه 97٪ است.

.

2) تخفیف اینورتر

.

بهره وری اینورتر بین 95 تا 98 درصد است.

.

3) کاهش از دست دادن دمای کار

.

بهره وری سلول های خورشیدی با تغییرات دمایی در طول کارشان متفاوت است. هنگامی که دمای آنها افزایش می یابد، بهره وری تولید برق ماژول های خورشیدی تمایل به کاهش دارد. به طور کلی، متوسط از دست دادن دمای کار در حدود 2 حدود 5٪ است.

.

4) عوامل دیگر کاهش یافته

.

علاوه بر عوامل فوق، عوامل تأثیرگذار بر تولید برق نیروگاه های خورشیدی شامل کاهش زیان های تابش خورشیدی غیرقابل استفاده و تأثیر حداکثر دقت ردیابی نقطه قدرت و همچنین سایر عوامل نامشخص مانند جذب شبکه است. عامل اصلاح کاهش مربوطه به 95٪ گرفته می شود.

.

این روش محاسبه فرمولی از روش اول است که برای پروژه هایی با نصب شیب دار قابل استفاده است. تا زمانی که تابش سطح شیب دار بدست آید (یا بر اساس تابش افقی تبدیل شود: تابش سطح شیب دار = تابش سطح افقی / cos α) ،

.

اطلاعات دقیق تری محاسبه می شود.

.

محاسبه مورد واقعی

.

به عنوان مثال پروژه سقف 1MWP در یک مکان خاص را در نظر بگیرید. پروژه 4000پکیج250 واتپنل های فولتروپیبا ابعاد 1640 * 992mm، به شبکه متصل شده در سطح ولتاژ 10kv. تابش خورشیدی سطح محلی 5199 mj • m-2 است و کارایی سیستم در 80٪ محاسبه شده است.

.

اول، لازم است که تشعشع خورشیدی از mj • m^-2تا kwh • m^-2، به عنوان 1mj=0.27778kwh. بعد، بر اساس کل ظرفیت نصب شده سیستم (1mwp) ، تابش خورشیدی و بهره وری سیستم، می توانیم تولید برق سالانه را تخمین بزنیم.

.

تشعشع خورشیدی را تبدیل می کند

.

5199m/cdotpm^-2=5199×0.27778kwh/کدپ^-2

.

محاسبه تولید برق سالانه

.

تولید برق سالانه (kwh) = ظرفیت نصب شده (mwp) × تابش خورشیدی (kwh \ cdotpm)^-2) × 365 ×بهره وری سیستم

.

از جمله آنها، ظرفیت نصب شده 1mwp است و بهره وری سیستم 80٪ است.

بذار حساب ها رو انجام بديم

.

به عنوان مثال پروژه فتوولتائیک 1mwp در سقف، با توجه به سطح محلی تابش خورشیدی 5199 mj • m^-2و بهره وری سیستم 80٪، تولید انرژی سالانه تئوریک پروژه تقریبا 421 است،700 کيلووايت ساعت