ფოტოელექტროენერგია! 6 მეთოდი ფოტოელექტროსადგურების ენერგიის გამომუშავების გაანგარიშებისათვის

ახალი ენერგიის სწრაფი განვითარების გამო, ფოტოელექტროენერგიის წარმოება ყველგან გავრცელდა. ბევრი მომხმარებელი სურს იცოდეს, თუ როგორ არის გათვლილი ფოტოელექტროსადგურების ენერგიის წარმოება. ჟვდა ჟყმ რსკ ეა გთ ჲარგანჟამ:

ფოტოლატური ელექტროსადგურის დასრულების შემდეგ, მისი ელექტროენერგიის წარმოების შეფასება ძალიან მნიშვნელოვანი და აუცილებელი ამოცანაა, რომელიც, როგორც წესი, საჭიროებს გათვლას და ანალიზს სხვადასხვა ფაქტორების საფუძველზე, როგორიცაა ადგილობრივი წლიური მზის გამოსხივება და გუანფას ელექტროს

• თეორიული გამოთვლის მეთოდი

თეორიული ენერგიის გამომუშავება (E) ფოტოელექტროსადგურის შეიძლება გამოითვალოს შემდეგი ფორმულით:

 

E=Pr×H×PRE =Pr×H×PR

 

E: ელექტროენერგიის გამომუშავება (kWh)

 

Pr: ფოტოენერგიული სისტემის ნომინალური სიმძლავრე (kW), რომელიც არის ყველა ფოტოენერგიული მოდულის საერთო სიმძლავრე სტანდარტული საცდელი პირობების (STC) ქვეშ

 

H: საშუალო წლიური მზის გამოსხივება (kWh/) ㎡ ), როგორც წესი გამოხატულია როგორც ყოველდღიური გამოსხივება გამრავლებული 365 დღით

 

PR: ეფექტურობის კოეფიციენტი, რომელიც წარმოადგენს სისტემის მთლიან ეფექტურობას, მათ შორის ფოტოელექტრო მოდულის ეფექტურობას, ინვერტორის ეფექტურობას, ხაზის დანაკარგს და ა.შ.

 

გამოთვლის ნაბიჯები:

 

 

განსაზღვრავს ფოტოელექტრო სისტემის ნომინირებულ სიმძლავრეს Pr. ფოტოელექტრო სისტემის ნომინალური სიმძლავრე არის ფოტოელექტრო მოდულების მთლიანი სიმძლავრე სტანდარტული საცდელი პირობების ქვეშ (გამოგონება 1000 W/სთ) ㎡ და ტემპერატურა 25 °C ). თუ ფოტოელექტროსადგურში დამონტაჟებულია 1000 მოდული 300W ნომინალური სიმძლავრის მქონე, მთლიანი ნომინალური სიმძლავრე არის Pr=1000 × 0,3kW=300kW

 

საშუალო წლიური მზის გამოსხივება (H) შეიძლება მიღებული იქნას მეტეოროლოგიური მონაცემებით, გაზომულია kWh / ㎡ . მაგალითად, საშუალო წლიური მზის გამოსხივება გარკვეულ ტერიტორიაზე 1500 კილოვატ საათია. ㎡ .

 

გამოთვლილი შესრულების კოეფიციენტი (PR) არის ფოტოვოლტური სისტემის საერთო ეფექტურობა, რომელიც ჩვეულებრივ მერყეობს 0,75-დან 0,85-მდე. PR-ის გამოთვლა ითვალისწინებს შემდეგ ფაქტორებს: ვივარაუდოთ, რომ PR 0.8

 

ფოტოელექტრო მოდულის ეფექტურობა: დაახლოებით 15% -დან 20% -მდე

 

ინვერტორის ეფექტურობა: დაახლოებით 95%-დან 98%-მდე

 

სხვა დანაკარგები, როგორიცაა ხაზის დაკარგვა, მტვრის დაფარვა, ტემპერატურის შედეგი და ა.შ.

 

მიეცით მაგალითი:

 

ვივარაუდოთ, რომ გარკვეული ფოტოელექტროსადგურის პარამეტრები შემდეგია:

 

ფოტოელექტრო სისტემის სახელობითი სიმძლავრე (Pr}): 300 კვტ

 

საშუალო წლიური მზის გამოსხივება (H): 1500 კვტ/სთ ㎡

 

ეფექტურობის მაჩვენებელი (PR): 0.8

 

ელექტროენერგიის წლიური გამომუშავება (E) არის:

 

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

 

2. ფაქტობრივი გაზომვის მეთოდი

 

სინამდვილეში გაზომვის მეთოდების გამოყენება ფოტოელექტროსადგურების ენერგიის გამომუშავების გამოსათვლელად არის სისტემის მუშაობის უზრუნველსაყოფად ზუსტი მეთოდი. ამ მეთოდით შესაძლებელია შეფასდეს სხვადასხვა ფაქტორების გავლენა ელექტროენერგიის წარმოებაზე რეალური მუშაობის დროს. როგორც წესი, შემდეგი მონაცემები იკრიბება:

 

ელექტრო ენერგიის მრიცხველი: გამოიყენება მთლიანი ენერგიის გამომუშავების გაზომვისთვის.

 

მზის რადიომეტრი: გამოიყენება მზის სხივების რეალური რაოდენობის გასაზომად.

 

გარემოსდაცვითი მონიტორინგის მოწყობილობა: ტემპერატურის, ტენიანობის, ქარის სიჩქარის და ა.შ. სენსორების ჩათვლით.

 

გამოთვლის ფორმულა შემდეგია:

P (ti) - მომენტალური სიმძლავრე დროის მომენტში P (ti) (kW)

 

△ t - დროის ინტერვალი (საათებში)

 

3. ემპირიული შეფასების მეთოდი

 

ამ მეთოდით ახლად აშენებული ფოტოელექტროსადგურების ელექტროენერგიის წარმოების პოტენციალის შეფასება ხდება იმავე რეგიონში ან მსგავს პირობებში სხვა ფოტოელექტროსადგურების ელექტროენერგიის წარმოების ისტორიული მონაცემების ანალიზის გზით, ადგილობრივ ფაქტორებთან ერთად ეს მეთოდი ეყრდნობა საკმარის ისტორიულ მონაცემებსა და პროფესიულ გამოცდილებას, ხოლო სიზუსტე დამოკიდებულია რეფერენციული მონაცემების შესაბამისობაზე და საკმარისობაზე.

4. პროგრამული სიმულაციის მეთოდი

 

ფოტოელექტროსადგურების ენერგიის გამომუშავების გაანგარიშება შეიძლება განხორციელდეს პროგრამული სიმულაციის საშუალებით, რაც თანამედროვე ფოტოელექტროსისტემების დიზაინსა და ანალიზისას ხშირად გამოიყენება. ამ მეთოდს შეუძლია პროგნოზირება გააკეთოს ფოტოელექტროენერგიის სისტემების ელექტროენერგიის წარმოების შესახებ მზის სხივების, სისტემის კომპონენტების მახასიათებლების და სხვა გარემოს ფაქტორების სიმულაციით პროფესიონალური პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით. ამჟამად ბაზარზე ძირითადად არის PVSyst, HOMER, SAM (System Advisor Model), PV * SOL

 

ზოგადი ნაბიჯები

სისტემის პარამეტრები

 

ფოტოელექტროენური მოდულის პარამეტრები: მოდულის ტიპის, სიმძლავრის, ეფექტურობის, ტემპერატურის კოეფიციენტის და ა.შ. ჩათვლით.

 

ინვერტორის პარამეტრები: ეფექტურობა, სიმძლავრე, შესასვლელი ძაბვის დიაპაზონი და ა.შ.

 

სისტემის განლაგება: კომპონენტების განლაგება, დახრილობა, აზიმიუტი და ა.შ.

 

შემოსული მეტეოროლოგიური მონაცემები

 

გამოიყენეთ ადგილობრივი მეტეოროლოგიური მონაცემები, მათ შორის საშუალო წლიური მზის გამოსხივება, ტემპერატურა, ტენიანობა, ქარის სიჩქარე და ა.შ.

 

ეს მონაცემები, როგორც წესი, შეიძლება მოპოვდეს მეტეოროლოგიური მონაცემთა ბაზებიდან ან მზის რესურსების შეფასების სააგენტოებიდან.

 

სისტემის დანაკლისი

 

სისტემის დანაკარგები მოიცავს კაბელების დანაკარგებს, მტვრის დაფარვას, ჩრდილის ეფექტებს, ტემპერატურის ეფექტებს და ა.შ.

 

ეს დანაკარგები შეიძლება მორგებული იყოს პროგრამული უზრუნველყოფის ნაგულისხმევი მნიშვნელობებით ან ხელით დაყენებული რეალური სიტუაციის მიხედვით.

 

გაშვება სიმულაცია

 

გამოიყენეთ პროგრამული უზრუნველყოფა სიმულაციების გასაშვებად და გაანგარიშება სისტემის წლიური ენერგიის წარმოების მოცემულ პირობებში.

 

პროგრამული უზრუნველყოფა წარმოქმნის დეტალურ ელექტროენერგიის წარმოების ანგარიშებს და შესრულების ანალიზს დღის ან წლის მუშაობის სიმულაციით.

 

ანალიზის შედეგები

 

ანალიზი სიმულაციის შედეგები და ნახვა დეტალური მონაცემები, როგორიცაა ენერგიის წარმოება, შესრულების თანაფარდობა და სისტემის დანაკარგები.

 

ოპტიმიზაცია სისტემის დიზაინი შედეგების საფუძველზე, კორექტირება კომპონენტების განლაგება, აირჩიეთ უფრო ეფექტური ინვერტორები და ა.შ.

 

მაგალითი:

 

ვივარაუდოთ, რომ PVSyst პროგრამა გამოიყენება 1 მგვტ-იანი ფოტოელექტროსადგურის სიმულაციისთვის, ნაბიჯები შემდეგია:

 

მობილური მოდულის და ინვერტორის პარამეტრები: მოდულის სიმძლავრე: 300 W, მოდულის ეფექტურობა: 18%, ინვერტორის ეფექტურობა: 97%

 

შემოსავალი მეტეოროლოგიური მონაცემები: საშუალო წლიური მზის გამოსხივება: 1600 კვტ/სთ ㎡ , საშუალო წლიური ტემპერატურა: 25 °C

 

დაყენებული სისტემის დანაკარგი: კაბელის დანაკარგი: 2%, მტვრის დაფარვა: 3%

 

გამართვის სიმულაცია: პროგრამა გამოითვლის წლიურ ენერგიის წარმოებას და შესრულების თანაფარდობას.

 

ანალიზის შედეგი: ელექტროენერგიის წარმოების ყოველწლიური ანგარიშის საფუძველზე, ვარაუდობენ, რომ გათვლილი წლიური ელექტროენერგიის წარმოება არის 1,280,000 kWh.

 

5. გაანგარიშება ეროვნული სტანდარტის GB/T50797-2012 შესაბამისად

 

ელექტროენერგიის წარმოების გაანგარიშება ეროვნული სტანდარტის "ფოტოელექტროსადგურების დიზაინის კოდი GB50797-2012" 6.6 მუხლის საფუძველზე ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ეკრანზე.

 

6.6 ელექტროენერგიის გამომუშავების გაანგარიშება

 

6.6.1 ფოტოვოლტური გამოსახატვო სადგურის ძალის გენერირების პრედიქცია უნდა დაყრდნოს ადგილის სოლარულ ენერგიის რესურსებზე, და გამოსახატვო სადგურის სისტემის დიზაინის, ფოტოვოლტური მასივის განრიგისა და გარემოს პირობების განსაზღვრულ ფაქტორებზე უნდა განიხილებოდეს გამოთვლისა და განსაზღვრის წინ.

 

6.6.2 ფოტოელექტროსადგურების ქსელზე მიერთებული ელექტროენერგიის გამოყოფა შეიძლება გამოითვალოს შემდეგი ფორმულით:

 

E=HA ×  პ _AZ /Es × კ

 

ფორმულაში:

H - მთლიანი მზის გამოსხივება ჰორიზონტალურ საზენიტეტო სივრცეში (kW · h/m2, პიკის საათებში);

 

E _პ  —ქსელზე გამოსახატვო (kW · h);

 

E _s — I რადიანსი სტანდარტულ პირობებში (კონსტანტი=1კვტ · h/მ2);

 

პ _AZ —C კომპონენტის მონტაჟის სიმძლავრე (kWp);

 

კ —C ყოვლისმომცველი ეფექტურობის კოეფიციენტი. ეფექტურობის ყოვლისმომცველი კოეფიციენტი K მოიცავს: ფოტოენერგიული მოდულის ტიპის კორექციულ კოეფიციენტს, ფოტოენერგიული მატრიალის დახრის კუთხისა და აზიმიუთის კუთხის კორექციულ კოეფიციენტს, ფ

 

6. PV მოდული ტერიტორია  - გამოსხივების გამოთვლის მეთოდი

 

Ep=HA*S*K1*K2

 

HA - მთლიანი მზის გამოსხივება დახრილი ზედაპირის (kW h/m2)

 

S - კომპონენტების საერთო ფართობი (მ2)

 

K1- კომპონენტების კონვერტაციის მაჩვენებელი

 

K2- სისტემის საერთო ეფექტურობა

 

ეფექტურობის გლობალური კოეფიციენტი K2 არის კორექციული კოეფიციენტი, რომელიც ითვალისწინებს სხვადასხვა ფაქტორებს, მათ შორის:

 

1) ენერგიის შემცირება ქარხნული ელექტროენერგიისთვის, ხაზის დანაკარგები და ა.შ.

 

ცვალებადობის/მუდმივი დენის გამანაწილებელი ოთახებისა და გადამცემი ხაზების დანაკარგები შეადგენს დაახლოებით 3% მთლიანი ენერგიის წარმოების, ხოლო შესაბამისი შემცირების კორექციის ფაქტორი მიიღება 97%-ად.

 

2) ინვერტორის ფასდაკლება

 

ინვერტორის ეფექტურობა 95%-დან 98%-მდეა.

 

3) სამუშაო ტემპერატურის დანაკარგების შემცირება

 

ფოტოელექტროენური უჯრედების ეფექტურობა განსხვავდება მათი მუშაობის დროს ტემპერატურის ცვლილებების მიხედვით. მათი ტემპერატურის ზრდისას, ფოტოელექტროენერგიის მოდულების ენერგიის გამომუშავების ეფექტურობა მცირდება. ზოგადად, საშუალო ოპერაციული ტემპერატურის დაკარგვა არის 2 დაახლოებით 5%.

 

4) სხვა შემცირებული ფაქტორები

 

გარდა ზემოთ ჩამოთვლილი ფაქტორებისა, ფოტოელექტროსადგურების ელექტროენერგიის გამომუშავებაზე გავლენის მქონე ფაქტორებს შორის არის ასევე გამოუყენებელი მზის სხივების დანაკარგების შემცირება და ელექტროენერგიის წერტილის მაქსიმალური სიზუსტის დაკვირვების გავლენა შესაბამისი შემცირების კორექციის ფაქტორი მიიღება 95%-ად.

 

ეს გამოთვლის მეთოდი არის პირველი მეთოდის ვარიაციული ფორმულა, რომელიც გამოიყენება დახრილი მონტაჟით პროექტებისთვის. სანამ მიდის მიდრეკილების ზედაპირის გამოსხივება (ან გარდაქმნილი ჰორიზონტალური გამოსხივების საფუძველზე: მიდრეკილების ზედაპირის გამოსხივება = ჰორიზონტალური ზედაპირის გამოსხივება / cos α),

 

უფრო ზუსტი მონაცემები შეიძლება გამოითვალოს.

 

ფაქტობრივი შემთხვევის გაანგარიშება

 

მაგალითად, 1MWp სახურავის პროექტი გარკვეულ ადგილას. პროექტი 4000 ცალი 250W ფოტოენერგიული პანელები ზომებით 1640 * 992mm, ქსელს 10KV-იან ვოლტური დონის წყვილზე დაკავშირებული. ადგილობრივი სოლარული რადიაცია 5199 MJ • m-2-აა, და სისტემის ეფექტიულობა გამოითვლება 80%-ზე.

 

პირველ რიგში, აუცილებელია მზის გამოსხივების გარდაქმნა MJ • m ^-2მითითებულია kWh • m-ზე ^-2, როგორც 1MJ=0.27778kWh. შემდეგ, სისტემის მთლიანი დაყენებული სიმძლავრის (1MWp), მზის გამოსხივების და სისტემის ეფექტურობის საფუძველზე, შეგვიძლია შევაფასოთ ელექტროენერგიის წლიური გამომუშავება.

 

მზის გამოსხივების კონვერტაცია

 

5199MH/cdotpm ^-2= 5199 × 0.27778 კილოვატ/სთ/კოდპმ ^-2

 

ელექტროენერგიის წლიური გამომუშავების გაანგარიშება

 

ელექტროენერგიის წლიური გამომუშავება (kWh) = დამონტაჟებული სიმძლავრე (MWp) × მზის გამოსხივება (kWh \ cdotpm) ^-2) × 365 × სისტემის ეფექტურობა

 

მათ შორის, დაყენებული სიმძლავრე 1MWp-ია და სისტემის ეფექტურობა 80%-ია.

ეა ოპაგამვ ოპვკლვლთრვ.

 

მაგალითად, 1MWp სახურავის ფოტოელექტროსადგურის პროექტი, ადგილობრივი დონეზე მზის გამოსხივების გათვალისწინებით 5199 MJ • m ^-2და სისტემის ეფექტიულობა 80%-ზე, პროექტის თეორეტიული ანგარიშობრივი ძალის გენერირება არის დაახლოებით 421 ,700 კილოვატი საათი.