Fotovoltaika! 6 módszer a fotovoltaikus elektromos erőművek teljesítményének kiszámítására

A gyors fejlődésű új energiaforrásokkal együtt a fotovoltaikus energiaáramlás már általánosan elterjedt, és sok ügyfél szeretné tudni, hogyan számítjuk ki a fotovoltaikus erőművek áramtermelését. Ma én itt vagyok, hogy rendszereztem nektek:

Egy fotovoltaikus erőmű befejezése után az áramtermelés becslése nagyon fontos és szükséges feladat, amely általában számos tényező alapján történik, például a helyi éves napfénymennyiség és az erőmű áramtermelési hatékonysága alapján!

• Elméleti számítási módszer

A fotovoltaikus erőmű elméleti áramtermelését (E) a következő képlettel lehet számolni:

 

E=Pr×H×PRE =Pr×H×PR

 

E: Áramtermelés (kWh)

 

Pr: A fotovoltaikus rendszer népszerű teljesítménye (kW), ami a standard teszt feltételek (STC) közötti összes fotovoltaikus modul teljesítménye.

 

H: Éves átlagos napraforgalom (kWh/ ㎡ ), általában napi sugárzásnak 365 napos szorzatának formájában van kifejezve.

 

PR: Teljesítménymutató, amely a rendszer teljes hatékonyságát jelöli, beleértve a fotovoltaikus modulok hatékonyságát, az inverter hatékonyságát, a villamos háló veszteségeit stb.

 

Számítási lépések:

 

 

Határozzuk meg a fotovoltaikus rendszer Pr népszerű teljesítményét. A fotovoltaikus rendszer népszerű teljesítménye a standard teszt feltételek közötti (irradiáns 1000 W/ ㎡ és 25 ℃ °C hőmérséklet) összes fotovoltaikus modul teljesítménye. Ha egy fotovoltaikus elektromos állomásban 1000 db 300W-es népszerű teljesítményű modult telepítenek, akkor az össz népszerű teljesítmény Pr=1000 × 0,3kW=300kW.

 

Az éves átlagos napraforgalmat (H) a meteorológiai adatokból lehet megszerezni, mérési egysége kWh/ ㎡ . Például egy bizonyos területen az éves átlagos napraforgalom 1500 kWh/ ㎡ .

 

A számítási teljesítményi arány (PR) a fotovoltaikus rendszer általános hatékonysága, amely általában 0,75 és 0,85 között mozog. A PR kiszámítása a következő tényezőket veszi figyelembe: feltéve, hogy a PR értéke 0,8.

 

Fotovoltaikus modul hatékonysága: kb. 15%-20%

 

Invertáló hatékonysága: kb. 95%-98%

 

Egyéb veszteségek, például vezetékes veszteségek, porfedés, hőhatás stb.

 

adjon egy példát:

 

Tegyük fel, hogy egy adott fotovoltaikus elektromos állomás paraméterei az alábbiak szerint vannak megadva:

 

A fotovoltaikus rendszer névleges teljesítménye (Pr): 300 kW

 

Éves átlagos napfénymennyiség (H): 1500 kWh/ ㎡

 

Teljesítményi arány (PR): 0,8

 

Az éves termelés (E) az:

 

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

 

2. Valós mérési módszer

 

A valós mérési módszerrel történő fotovoltaikus elektricitástermelés számítása pontos módszer annak biztosítására, hogy a rendszer teljesítménye megfeleljen. Ez a módszer kiértékelheti a különböző tényezők hatását a termelésre a valós működés során. Általában az alábbi adatokat gyűjtik össze.

 

Elektromos energia-mérő: használatos a teljes villamoserő mérésére.

 

Napraforgómérő: használatos a valós napradiáció mennyiségének mérésére.

 

Környezetfigyelő eszközök: ide tartoznak a hőmérséklet, páratartalom, szélsebesség stb. érzékelők.

 

A számítási képlet az alábbi:

P (ti) - az P (ti) időpillanatbeli teljés (kW)

 

△ t - Időintervallum (órák)

 

3. Tapasztalati becslési módszer

 

Ez a módszer becsüli a potenciális villamoserőt újonnan épített fotovoltaikus erőművek esetén azonos régióban vagy hasonló feltételek között található más fotovoltaikus erőművek korábbi működési adatának elemzésével, kombinálva helyi tényezőkkel, mint például a napsugárzás és a klímajellemzők. A módszer túlzottan függ elég nagy mennyiségű történeti adattól és szaktudástól, és a pontoság attól függ, hogy a referenciádaták mennyire kapcsolódóak és elég-e bőségesek.

4. Szoftveres szimulációs módszer

 

A fotovoltaikus elektromos áramtermelés számítása szoftveres szimulációval végezhető el, ami egy gyakran használt módszer a modern fotovoltaikus rendszertervezésben és -elemzésben. Ez a módszer szakmai szoftverek segítségével szimulálhatja a napfény-irrációt, a rendszerkomponensek jellemzőit és más környezeti tényezőket, hogy előre jelezzék a fotovoltaikus rendszer termelését. Jelenleg a piac elsősorban a PVSyst, HOMER, SAM (System Advisor Model), PV * SOL szoftvereket kínálja.

 

Általános lépések

Rendszerparaméterek bevitel

 

Fotovoltaikus modul paraméterei: beleértve a modultípust, a teljesítményt, a hatékonyságot, a hőmérsékleti együtthatót stb.

 

Invertér paraméterei: beleértve az efficienciát, a teljesítményt, az bemeneti feszültségi tartományt stb.

 

Rendszer elhelyezése: beleértve a komponensek rendezését, a hajlítást, az irányt stb.

 

Meteorológiai adatok bevitel

 

Helyi meteorológiai adatok használata, beleértve az éves átlagos napfény-irrációt, a hőmérsékletet, a páratartalmat, a szélsebességet stb.

 

Ezeket az adatokat általában a meteorológiai adatbázisokból vagy naptáj-erőforrás értékelési szervezetektől szerezhetjük be.

 

Rendszeres veszteségek beállítása

 

A rendszeres veszteségek közé tartoznak a kabelt veszteségek, a porfedéllyel való takarás, a háttérhatások, a hőmérsékleti hatások stb.

 

Ezek a veszteségek alapértelmezett értékekkel szabályozhatók a szoftveren keresztül, vagy kézzel állíthatók a valós helyzethez igazítva.

 

Szimuláció futtatása

 

Használja a szoftvert a szimulációk futtatásához és a rendszer éves termelésének kiszámításához a megadott feltételek alapján.

 

A szoftver részletes termelési jelentéseket és teljesítményszintezést fog generálni egy nap vagy egy év működésének szimulálásával.

 

Elemzési eredmények

 

Elemazzi a szimulációs eredményeket és nézd meg a részletes adatokat, például a termelést, a teljesítményszintet és a rendszeres veszteségeket.

 

Optimalizálja a rendszer tervezését az eredmények alapján, ajustálja a komponensek elrendezését, válasszon hatékonyabb invertereket stb.

 

Példaként:

 

Tegyük fel, hogy a PVSyst szoftvert használjuk egy 1 MW-os fotovoltaikus elektromos áramú támadó szimulálására, az alábbiak szerint járunk el:

 

Adja meg a fotovoltaikus modul és inverter paramétereit: modul teljesítmény: 300 W, modul hatékonyság: 18%, inverter hatékonyság: 97%.

 

Adja meg a meteorológiai adatokat: Éves átlagos napraforgás: 1600 kWh/ ㎡ , éves átlagos hőmérséklet: 25 ℃

 

Rendszeres veszteségek beállítása: kábel veszteség: 2%, porfedés: 3%.

 

Szimuláció futtatása: A szoftver kiszámítja az éves energia termelést és a teljesítménymutatót.

 

Eredmény elemzése: Az éves energiatermélési jelentés alapján, feltételezve, hogy az éves számított energiatermélés 1.280.000 kWh.

 

5. Számítsa ki a nemzeti GB/T50797-2012 standard szerint.

 

Az energiatermélés számítása a nemzeti „Fotovoltaikus Elektromos Állomások Tervezési Kódja GB50797-2012” 6.6. cikkében leírtak szerint látható az alábbi képernyőfelvételen.

 

6.6 Energia termelésének számítása

 

6.6.1 A fotovoltaikus erőmű teljesítményének előrejelzése a hely napenergia-forrásain kell, hogy alapuljon, és különböző tényezőket, mint a fotovoltaikus erőmű rendszerének tervezése, a fotovoltaikus tömb elrendezése és a környezeti feltételek figyelembevételét kell mérlegelni a számítás és meghatározás előtt.

 

6.6.2 A fotovoltaikus állomások hálózathoz csatlakoztatott elektromossága a következő képlettel számítható:

 

E=HA ×  P _AZ /Es × K

 

A képletben:

H - a vízszintes síkon mért teljes napraforgás (kW · h/m2, csúcsórák);

 

E _P  —Hálózatra kapcsolt áramtermelés (kW · h);

 

E _S — Én... rádiancia szabványos feltételek között (konstans=1kW · h/m2);

 

P _AZ —C telepítési kapacitás (kWp);

 

K —C átfogó hatékonysági együttható. Az átfogó hatékonysági együttható K tartalmazza: a fotovoltaikus modul típusának korrigáló együtthatóját, a fotovoltaikus tömb hajlásszögének és irányi szögének korrigáló együtthatóját, a fotovoltaikus villamosenergia-rendszer elérhetőségét, a fényhasznosítási arányt, az inverter hatékonyságát, a teljesítménygyűjtő vezeték veszteségeit, a feszültségnövelő transzformátor veszteségeit, a fotovoltaikus modul felületének szennyeződésének korrigáló együtthatóját, a szél- és nap-energia tárolási ismeretek megosztási együtthatóját, valamint a fotovoltaikus modul konverziós hatékonyságának korrigáló együtthatóját.

 

6. PV modul terület  - rádiációs számítási módszer

 

Ep=HA*S*K1*K2

 

HA - összes napraforgás hajlított felületre (kW. h/m ²)

 

S - Összes komponens területe (m ²)

 

K1- Komponens átváltási arány

 

K2- Rendszer átfogó hatékonysága

 

A komprehenszív hatékonysági együttható K2 egy korrekción együttható, amely figyelembe veszi a különböző tényezőket, beleértve:

 

1) Energia csökkentés üzemeltetési villamos energia, hálózati veszteségek stb miatt

 

Az AC/DC osztályozó szobák és átviteli vonalak veszteségei az összes termelés kb. 3%-át teszik ki, és a megfelelő csökkentési korrekción együtthatója 97%-ként van meghatározva.

 

2) Invertáló kedvezmény

 

Az invertáló hatékonysága 95% és 98% között van.

 

3) Működési hőveszteségek csökkentése

 

A fotovoltaikus cellák hatékonysága változhat a működés során bekövetkező hőmérséklet-változásokkal. Amikor a hőmérsékletük növekszik, a fotovoltaikus modulok termelési hatékonysága tendenciálisan csökken. Általánosságban véve, az átlagos működési hőveszteség kb. 2-5% között van.

 

4) Egyéb tényezők csökkentése

 

A fentiek mellett a fotovoltaikus elektromos áramtermelésre ható tényezők közé tartozik a használhatatlan napfény-zápor csökkentése, a maximális teljesítményi követés pontosságának hatása, valamint más bizonytalan tényezők, mint például a hálózati felvétel. A megfelelő csökkentési javítási tényező 95%-ot tesz.

 

Ez a számítási módszer egy változatos képlet az első módszertől, amely meredekség szerinti telepítésű projektekre vonatkozik. Amennyiben a meredekségi felület fényerőségét kapjuk meg (vagy a vízszintes fényerőségből konvertáljuk: meredekségi felület fényerősége = vízszintes felület fényerősége / cos α),

 

Pontosabb adatokat lehet kiszámolni.

 

Valós eset számítása

 

Vegyük egy adott helyen lévő 1MWp tetőprojektet. A projekt 4000 db db-ot használ 250W PV panel 1640 * 992 mm méretekkel, 10KV feszültségszinten csatlakoztatva a hálózatra. A helyi szintű napenergia-sugárzás 5199 MJ • m-2, és a rendszer hatékonysága 80%-ra van számítva.

 

Először is, szükséges a napfényszellőzést átalakítani MJ • m-ből ^-2kWh • m ^-2, mivel 1MJ=0,27778kWh. Ezután a rendszer teljes telepített kapacitása (1MWp), a napfény-irráció és a rendszer hatékonysága alapján becsülhetjük az éves energia termelést.

 

Átszámítsd a napfény-irrációt

 

5199MH/cdöt pm ^-2=5199 × 0,27778kWh/cdt p m ^-2

 

Számítsd ki az éves energiatermet

 

Éves energiatermés (kWh) = telepített kapacitás (MWp) × napfény-irráció (kWh \cdot pm ^-2) × 365 × a rendszer hatékonysága

 

Azok közül a telepített kapacitás 1MWp és a rendszer hatékonysága 80%.

Végezzük el a számításokat.

 

Vegyük a 1MWp tetőres fotovoltaikus projekten példát, figyelembe véve a helyi szintű napfény-irrációt 5199 MJ • m ^-2és 80%-os rendszerhatékonysággal a projekt elméleti éves áramtermelése körülbelül 421 ,700 kWh.