Photovoltainen! 6 menetelmää photovoltaisten sähköasemien voimantuotannon laskemiseksi

Uuden energian nopeasti kehittyessä photovoltaic-voiman tuottaminen on yleistynyt. Monet asiakkaat haluavat tietää, miten photovoltaic-voimaloiden sähkön tuotanto lasketaan. Tänään järjestän tämän teille seuraavasti:

Photovoltaic-voimalan valmistuttua sen sähkön tuotannon arviointi on erittäin tärkeä ja välttämätön tehtävä, mikä vaatii yleensä laskennan ja analyysin perustuen moniin tekijöihin, kuten paikalliseen vuosittaiseen aurinkosäteilyyn ja Guangfan voimalan tuotantotehokkuuteen!

• Teoreettinen laskentamenetelmä

Photovoltaic-voimalan teoreettinen sähkön tuotanto (E) voidaan laskea seuraavan kaavan avulla:

 

E=Pr×H×PRE =Pr×H×PR

 

E: Sähkön tuotanto (kWh)

 

Pr: Photovoltaiikkajärjestelmän nimellinen teho (kW), joka on kaikkien photovoltaiikkamoduulien kokonaisteho standarditestaehtoja (STC) varten

 

H: Vuosittainen keskimääräinen aurinkosäteily (kWh/ ㎡ ), ilmaistaan yleensä päivittäisen säteilyn monikertana 365 päivänä

 

PR: Suoritusosuus, joka kuvastaa järjestelmän kokonaistehokkuutta, mukaan lukien photovoltaiikkamoduulien tehokkuus, kääntimen tehokkuus, johtovuodot jne.

 

Laskennan vaiheet:

 

 

Määritä photovoltaiikkajärjestelmän nimitysteho Pr. Photovoltaiikkajärjestelmän nimitysteho on photovoltaiikkamoduulien kokonaisteho standarditestaehtoja varten (säteily 1000 W/ ㎡ ja lämpötila 25 ℃ ). Jos photovoltaiikkavoimalassa on asennettu 1000 moduulia, jonka nimityste ho on 300W, kokonaisnimitysteho on Pr = 1000 × 0,3 kW = 300 kW

 

Keskimääräinen vuosittainen aurinkosäteily (H) voidaan hankkia ilmastoaineistoista, mitattuna kWh/ ㎡ . Esimerkiksi tietyssä alueella keskimääräinen vuosittainen aurinkosäteily on 1500 kWh/ ㎡ .

 

Laskennallinen tehokkuussuhte (PR) on fotovoltaikka-järjestelmän yleinen tehokkuus, joka yleensä vaihtelee 0,75 - 0,85 välillä. PR:n laskelma ottaa huomioon seuraavat tekijät: oletetaan, että PR on asetettu 0,8.

 

Fotovoltaikkamoduulin tehokkuus: noin 15% - 20%

 

Kääntimen tehokkuus: noin 95% - 98%

 

Muita menetyksiä, kuten johtomenetykset, hiekka- tai pölypeite, lämpötilavaikutukset jne.

 

anna esimerkki:

 

Oletetaan, että jonkin fotovoltaikkavoimalan parametrit ovat seuraavat:

 

Fotovoltaikka-järjestelmän nimellisteho (Pr): 300 kW

 

Vuosittainen keskimääräinen aurinkosäteily (H): 1500 kWh/ ㎡

 

Suorituskyky-suhte (PR): 0,8

 

Vuosituotanto (E) on:

 

E = 300 kW × 1500 kWh/m² × 0,8 = 360 000 kWh

 

2. Toteutunut mittausmenetelmä

 

Toteutuneiden mittausmenetelmien käyttö fotovoltaikkavoimaloiden sähköntuotannon laskemiseksi on tarkka tapa varmistaa järjestelmän suorituskyky. Tämä menetelmä voi arvioida erilaisten tekijöiden vaikutusta sähköntuotantoon todellisessa toiminnassa. Yleensä seuraavia tietoja kerätään

 

Sähköenergiamittari: käytetään kokonaisen sähkön tuotannon mittoimiseen.

 

Aurinkosäteilymittari: käytetään todellisen aurinkosäteilyn määrän mittoimiseen.

 

Ympäristövalvontalaitteisto: sisältää anturit lämpötilalle, ilmankosteudelle, tuulen nopeudelle jne.

 

Laskukaava on seuraava:

P (ti) - hetkellinen teho ajanhetkellä P (ti) (kW)

 

△ t - Aikaväli (tunnit)

 

3. Empiirinen arviointimenetelmä

 

Tämä menetelmä arvioi uusien fotovoltaisten sähköasemien potentiaalista sähköntuotantoa analysoimalla alueen muiden tai samankaltaisissa olosuhteissa toimivien fotovoltaisten sähköasemien historian tuotantodataa ja ottaa huomioon paikalliset tekijät, kuten aurinko-oloja ja ilmastomerkintöjä. Menetelmä perustuu riittäviin historiaanotteluihin ja ammattitaitoon, ja sen tarkkuus riippuu viittaustietojen relevanttisuudesta ja riittävyydestä.

4. Ohjelmistosimulaatiomenetelmä

 

Photovoltaisten sähköasemien tuotannon laskenta voidaan suorittaa ohjelmistosimuloinnin avulla, mikä on yleisesti käytetty menetelmä modernissa photovoltaisten järjestelmien suunnittelussa ja analyysissä. Tämä menetelmä voi ennustaa photovoltaisten järjestelmien tuotantoa simuloimalla aurinkosäteilyä, järjestelmän komponenttien ominaisuuksia ja muita ympäristötekijöitä ammattilaista ohjelmistoa käyttäen. Tällä hetkellä markkinoilla ovat pääasiassa PVSyst, HOMER, SAM (System Advisor Model), PV * SOL.

 

Yleiset vaiheet

Anna järjestelmän parametrit

 

Photovoltaisten moduulien parametrit: mukaan lukien moduulin tyyppi, teho, tehokkuus, lämpökerroin jne.

 

Kääntimen parametrit: mukaan lukien tehokkuus, teho, syöttäjännitealue jne.

 

Järjestelmän asettelu: mukaan lukien komponenttien asettelu, kaltevuus, azyymti jne.

 

Syötä ilmasto-aineistot

 

Käytä paikallisia ilmasto-aineistoja, mukaan lukien vuosittainen keskimääräinen aurinkosäteily, lämpötila, kosteus, tuulen nopeus jne.

 

Nämä tiedot voidaan yleensä hankkia meteorologisista tietokannoista tai aurinkoenergian arviointilaitoksilta.

 

Aseta järjestelmän menetykset

 

Järjestelmän menetykset sisältävät kaapelimenetykset, pyörretyn kattauksen, varjostuksen vaikutukset, lämpötilavaikutukset jne.

 

Nämä menetykset voidaan säätää ohjelman oletusarvojen kautta tai asettaa manuaalisesti sen mukaan, miten asiat ovat todellisuudessa.

 

Suorita simulaatio

 

Käytä ohjelmaa suorittamaan simulaatioita ja laskea järjestelmän vuosituotanto annetuissa olosuhteissa.

 

Ohjelma luo yksityiskohtaisia tuotantoraportteja ja suorituskykyanalyysin simuloimalla päivän tai vuoden toimintaa.

 

Analyysitulokset

 

Analyysoi simulaation tuloksia ja tarkastele yksityiskohtaisia tietoja, kuten tuotannosta, suorituskyvystä ja järjestelmän menetyksistä.

 

Optimoi järjestelmän suunnittelu tulosten perusteella, säädä komponenttien sijoittelua, valitse tehokkaampia kääntäjiä jne.

 

Esimerkki:

 

Oletetaan, että käytämme PVSyst-ohjelmaa simuloimaan 1 MW:n photovoltaisten systeemien voimalaitosta, ja vaiheet ovat seuraavat:

 

Syötä fotovoltaisen moduulin ja kääntäjän parametrit: moduulin teho: 300 W, moduulin tehokkuus: 18 %, kääntäjän tehokkuus: 97 %

 

Syötä meteorologiset tiedot: Vuosikertainen keskimääräinen aurinkosäteily: 1600 kWh/ ㎡ , vuosikertainen keskimääräinen lämpötila: 25 ℃

 

Aseta järjestelmän menetykset: kaapelimenetykset: 2 %, hienojakumpeutuminen: 3 %

 

Suorita simulaatio: Ohjelma laskee vuosittaisen sähköntuotannon ja suoritusosuuksien.

 

Analyysitulos: Vuosittaisen sähköntuotannon raportin perusteella, oletetaan, että laskettu vuosittainen sähköntuotanto on 1 280 000 kWh.

 

5. Laskenta kansallisen standardin GB/T50797-2012 mukaan

 

Sähköntuotannon laskenta kansallisen standardin "Fotovoltaisten sähköasemien suunnittelun ohje GB50797-2012" artiklan 6.6 mukaisesti näytetään alla olevassa kaaviossa

 

6.6 Sähköntuotannon laskenta

 

6.6.1 Valokuvatehoaseman tuotannon ennustaminen tulisi perustua paikan aurinkoenergian resursseihin, ja erilaisia tekijöitä, kuten valokuvatehoaseman järjestelmän suunnittelu, valokuvatehojärjestelmän asettelu ja ympäristöolosuhteet, tulisi ottaa huomioon ennen laskentaa ja määrittämistä.

 

6.6.2 Verkkoon kytketyn fotovoltaisten sähköasemien tuotanto voidaan laskea seuraavan kaavan mukaisesti:

 

E=HA ×  P _AZ /Es × K

 

Kaavassa:

H - kokonaisaurinkosäteily horisontaalisella tasolla (kW · h/m2, huipputunnit);

 

E _P  —Verkkosähkön tuotanto (kW · h);

 

E _S — I säteily standardoituin olosuhtein (vakio=1kW · h/m2);

 

P _AZ —C asennuskyky komponenteille (kWp);

 

K —C yhteenvetotehokkuuskerroin. Yhteenvetotehokkuuskerroin K sisältää: korjauskerroin fotovoltaikkomoduulin tyyppiä varten, korjauskerroin fotovoltaikkotaulujen kaltevuus- ja suuntakulmaa varten, käytettävyysaste fotovoltaikkosähköjärjestelmälle, valon hyödyntämiskerroin, käännösmuunnoksen tehokkuus, sähkön keräämislinja menetykset, ylämuunnossuuntaimen menetykset, virallinen tilinumero fotovoltaikkomoduulin pintaan liittyvän saastumisen korjausta varten, tuulen ja aurinkoenergian tallennustietojen jakokertoimen sekä fotovoltaikkomoduulin muunnosta tehokkuuden korjauskerroin.

 

6. PV-moduuli pinta-ala  - säteilylaskentamenetelmä

 

Ep=HA*S*K1*K2

 

HA - kokonaisaurinkosäteily kaltevuudella (kW. h/m ²)

 

S - Komponenttien kokonaispinta-ala (m ²)

 

K1- Moduulin muunnosaste

 

K2- Järjestelmän yhteenveto tehokkuus

 

Kattava tehokkuuskerroin K2 on korjauskerroin, joka ottaa huomioon erilaiset tekijät, mukaan lukien:

 

1) Energian vähennys tehtaankäytössä, verkon menetyksissä jne.

 

AC/DC-jakohuoneiden ja siirtolinjojen menetykset muodostavat noin 3 % kokonaisvoimantuotannosta, ja vastaava vähennyskorjauskerroin asetetaan 97 %.

 

2) Kääntäjän alennus

 

Kääntäjän tehokkuus on välillä 95 % ja 98 %.

 

3) Työlämpötilojen menetyksien vähennykset

 

Valosolupaneelien tehokkuus vaihtelee niiden toiminnassa tapahtuvien lämpötilamuutosten mukaan. Kun niiden lämpötila nousee, valosolupaneelien voimantuotannon tehokkuus alenee yleensä noin 2–5 % keskimäärin.

 

4) Muut tekijät, jotka aiheuttavat vähennyksiä

 

Edellisten tekijöiden lisäksi fotovoltaisen sähköaseman sähkön tuotannon vaikuttaviin tekijöihin kuuluvat myös käyttämättömien aurinkosäteilyhavaintojen vähentäminen ja maksimitehojen seurantatarkkuuden vaikutukset, sekä muut epävarmat tekijät, kuten verkkojen absorptio. Vastaava vähennyskorjauskerroin on 95 %.

 

Tämä laskemismenetelmä on ensimmäisen menetelmän vaihtoehtoformula, joka soveltuu kaltevuudella asennettuihin projekteihin. Riittää, että saadaan kaltevuudelle säteily (tai muunnetaan vaakatasoon perustuen: kaltevuudelle säteily = vaakatasolle säteily / cos α),

 

Tarkempia tietoja voidaan laskea.

 

Todellinen tapauslaskelma

 

Otetaan esimerkiksi jonkin paikan 1MWp-kattohankkeen esimerkki. Hanke käyttää 4000 kappaletta kpl 250W Pv paneelit mitat 1640 * 992mm, liitetty verkkoon jännitetasolla 10KV. Paikallinen aurinkosäteily on 5199 MJ • m-2, ja järjestelmän hyötysuhde lasketaan 80%:ksi.

 

Ensinnäkin on tarpeen muuntaa aurinkosäteily MJ • m ^-2kWh • m ^-2, koska 1MJ=0,27778kWh. Seuraavaksi, järjestelmän kokonaisasennuskapasiteettia (1MWp), aurinkosäteilyä ja järjestelmän tehokkuutta käyttäen, voimme arvioida vuosittaisen sähköntuotannon määrää.

 

Muunna aurinkosäteily

 

5199MJ/cdtpm ^-2=5199 × 0,27778kWh/cdtp m ^-2

 

Laske vuosittainen sähköntuotanto

 

Vuosittainen sähköntuotanto (kWh) = asennettu kapasiteetti (MWp) × aurinkosäteily (kWh \ cdotpm ^-2) × 365 × järjestelmän tehokkuus

 

Johtuen siitä, että asennettu kapasiteetti on 1MWp ja järjestelmän tehokkuus 80%.

Tehdään laskut.

 

Otetaan esimerkiksi 1MWp-katon photovoltaic-hanke huomioon, ottaen huomioon paikallisen tasaisen aurinkosäteilyn 5199 MJ • m ^-2ja järjestelmän hyötysuhteella 80%, projektin teoreettinen vuosituotanto on noin 421 ,700 kWh.