태양광 발전소에서 생산되는 전력을 계산하는 방법

새로운 에너지의 급속한 발전으로 광전력 발전이 보편화되어 많은 고객들이 광전력 발전소의 발전량을 어떻게 계산하는지 알고 싶어합니다. 오늘 저는 여러분들을 위해

태양광 발전소가 완공된 후, 발전량을 추정하는 것은 매우 중요하고 필요한 작업이며, 일반적으로 지역 연간 태양 광선과 광파 발전소의 발전 효율 등 다양한 요소를 기반으로 계산과 분석이 필요합니다!

• 이론적 계산 방법

태양광 발전소의 이론적 전력 생산 (e) 은 다음 공식을 사용하여 계산될 수 있습니다.

 

e=pr×h×pre =pr×h×pr

 

e: 전력 생산 (kwh)

 

pr: 태양광 시스템의 명산 전력 (kw), 표준 시험 조건 (stc) 에서 모든 태양광 모듈의 총 전력

 

h: 연평균 태양 복사 (kwh/)m2보통 일일 방사선 수를 365일로 곱한 것으로 나타납니다.

 

pr: 전원효율, 태양광 모듈효율, 인버터효율, 선 손실 등을 포함한 시스템의 전체효율을 나타내는 성능 비율

 

계산 단계:

 

 

태양광 시스템의 명산 전력 pr를 결정합니다. 태양광 시스템의 명산 전력은 표준 시험 조건 (방사량 1000 w/m) 에서 태양광 모듈의 총 전력입니다.m225의 온도°C) 가 태양광 발전소에 300W의 명산 전력으로 1000개의 모듈이 설치되어 있다면, 총 명산 전력은 pr=1000 × 0.3kw=300kw입니다.

 

평균 연간 태양 방사선 (h) 은 기상 데이터를 통해 kwh/로 측정하여 얻을 수 있습니다.m2예를 들어, 일정한 지역에서 일 년 평균 태양 방사능은 1500kWh입니다.m2- 그래요

 

계산 성능 비율 (pr) 은 광전기 시스템의 전체 효율이며 일반적으로 0.75에서 0.85 사이입니다. pr의 계산은 다음 요인을 고려합니다. pr가 0.8로 설정되어 있다고 가정하면

 

태양광 모듈 효율: 약 15%~20%

 

인버터 효율: 대략 95%~98%

 

다른 손실, 선 손실, 먼지 덮개, 온도 충격 등

 

예를 들어:

 

특정 태양광 발전소의 매개 변수가 다음과 같다고 가정합니다.

 

태양광 시스템의 명소 전력 (pr}): 300 kw

 

연평균 태양 복사 (시간): 1500 kwh/m2

 

성능 비율 (pr): 0.8

 

연간 전력 생산량 (e) 은

 

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

 

실제 측정 방법

 

실제 측정 방법을 사용하여 태양광 발전소의 발전량을 계산하는 것은 시스템 성능을 보장하는 정확한 방법입니다. 이 방법은 실제 운영 중 전기 생산에 다양한 요인의 영향을 평가 할 수 있습니다. 일반적으로 다음과 같은 데이터가 수집됩니다.

 

전기 에너지 계측기: 전체 전력 생산량을 측정하는 데 사용됩니다.

 

태양 방사선 측정기: 태양 방사선의 실제량을 측정하는 데 사용됩니다.

 

환경 모니터링 장비: 온도, 습도, 바람 속도 등에 대한 센서를 포함합니다.

 

계산 공식은 다음과 같습니다.

p (ti) - 시간점 p (ti) 의 순간 전력 (kw)

 

△t - 시간 간격 (시간)

 

3. 경험적 추정 방법

 

이 방법은 같은 지역 또는 비슷한 조건에서 다른 태양광 발전소의 전력 생산의 역사적 데이터를 분석하여 태양광 상태와 기후 특성과 같은 지역 요인들과 결합하여 새로 건설된 태양광 발전소의 잠재적인 전력 생산을 추정합니다. 이 방법은 충분한 역사적 데이터와 전문적 경험에 의존하며 정확도는 참조 데이터의 관련성과 충분성에 달려 있습니다.

4. 소프트웨어 시뮬레이션 방법

 

광전력 발전소의 전력 생산 계산은 소프트웨어 시뮬레이션을 통해 수행 할 수 있으며, 이는 현대 광전력 시스템 설계 및 분석에서 일반적으로 사용되는 방법입니다. 이 방법은 태양 광 방사선, 시스템 구성 요소 특성 및 기타 환경 요인을 전문 소프트웨어로 시뮬레이션하여 광전력 시스템의 전력 생산을 예측 할 수 있습니다. 현재 시장에는 주로 pv

 

일반 단계

시스템 매개 변수를 입력합니다

 

태양광 모듈의 매개 변수: 모듈 유형, 전력, 효율성, 온도 계수 등

 

인버터 매개 변수: 효율성, 전력, 입력 전압 범위 등

 

시스템 레이아웃: 구성 요소의 배열, 기울기, 아지무트 등

 

입력 기상 데이터

 

연평균 태양 복사, 온도, 습도, 바람 속도 등 지역 기상 데이터를 사용한다.

 

이 데이터는 보통 기상 데이터베이스나 태양광 자원 평가 기관에서 얻을 수 있습니다.

 

집계 시스템 손실

 

시스템 손실은 케이블 손실, 먼지 덮개, 그림자 효과, 온도 효과 등이 포함됩니다.

 

이 손실은 소프트웨어의 기본값을 통해 조정하거나 실제 상황에 따라 수동으로 설정할 수 있습니다.

 

실행 시뮬레이션

 

시뮬레이션을 실행하고 주어진 조건에서 시스템의 연간 전력 생산량을 계산하기 위해 소프트웨어를 사용한다.

 

이 소프트웨어는 일일 또는 일 년의 작동을 시뮬레이션함으로써 상세한 발전 보고와 성능 분석을 생성합니다.

 

분석 결과

 

시뮬레이션 결과를 분석하고 전력 생산, 성능 비율, 시스템 손실과 같은 상세한 데이터를 볼 수 있습니다.

 

그 결과에 따라 시스템 설계를 최적화하고, 부품 배열을 조정하고, 더 효율적인 인버터를 선택합니다.

 

예를 들어:

 

1MW의 태양광 발전소를 시뮬레이션하기 위해 pvsyst 소프트웨어를 사용한다고 가정하면 다음 단계가 있습니다.

 

입력 광전기 모듈 및 인버터 매개 변수: 모듈 전력: 300W, 모듈 효율: 18%, 인버터 효율: 97%

 

입력 기상 데이터: 연평균 태양 방사선: 1600 kwh/m2, 연평균 온도: 25°C

 

설정 시스템 손실: 케이블 손실: 2%, 먼지 덮개: 3%

 

실행 시뮬레이션: 소프트웨어는 연간 전력 생산과 성능 비율을 계산합니다.

 

분석 결과: 연간 발전 보고서에 근거하여 연간 발전량 계산이 1,280,000 kwh인 것으로 가정합니다.

 

5. 국가 표준 gb/t50797-2012에 따라 계산

 

국가 표준 "광전기 발전소 설계 코드 gb50797-2012"의 6.6조에 근거한 발전량 계산은 아래 화면 촬영에서 보여집니다.

 

6.6 전력 생산 계산

 

6.6.1 태양광 발전소의 발전량 예측은 현장의 태양 에너지 자원을 기반으로 하여 태양광 발전소 시스템의 설계, 태양광 전력 배열의 배열 및 환경 조건과 같은 다양한 요소를 계산 및 결정하기 전에 고려해야 합니다.

 

6.6.2 태양광 발전소의 전력 전력 전력 전력 전력망 연결은 다음 공식에 따라 계산될 수 있습니다.

 

e=ha× p_아/Es×k

 

공식에서:

h - 수평 평면에서의 태양 광선의 총량 (kw · h/m2, 정점 시간);

 

e_p —전력 생산망 (kw · h)

 

e_s— i표준 조건에서의 방사능 (동수=1kw · h/m2)

 

p_아—c부품 설치 용량 (kwp)

 

k—c포괄적 효율 계수. 포괄적 효율 계수 k에는: 태양광 모듈 유형의 수정 계수, 태양광 배열의 기울기 각과 아지무트 각의 수정 계수, 태양광 발전 시스템의 사용 가능률, 빛 사용률, 인버터 효율, 전력 수집 라인 손실, 단계적 변압기 손실, 태양광 모듈

 

6.PV 모듈면적 - 그래방사선 계산 방법

 

ep=ha*s*k1*k2

 

ha - 기울어진 표면에서의 태양 광선의 총량 (kw h/m2)

 

s - 부품의 전체 면적 (m2)

 

k1- 부품 변환율

 

k2- 시스템 전체 효율성

 

전체 효율 계수 k2는 다음과 같은 여러 요인을 고려한 수정 계수입니다.

 

1) 공장 전력, 라인 손실 등에 대한 에너지 감소

 

AC/DC 배급실과 송전선의 손실은 전체 전력 생산량의 약 3%를 차지하고 그에 따른 감소 수정 인수는 97%로 간주됩니다.

 

2) 인버터 할인

 

인버터 효율은 95%~98%입니다.

 

3) 작업 온도 손실 감소

 

태양광 전지의 효율은 작동 중 온도 변화에 따라 달라질 것입니다. 온도가 증가하면 태양광 모듈의 전력 생산 효율이 감소하는 경향이 있습니다. 일반적으로 평균 작동 온도 손실은 2% 정도입니다.

 

4) 다른 요인 감소

 

상기 요인 외에도 태양광 발전소의 발전에 영향을 미치는 요인으로는 사용 불가능한 태양광 방사선 손실의 감소와 최고 전원점 추적 정확성의 영향, 그리고 네트워크 흡수와 같은 다른 불확실한 요인도 포함됩니다. 해당 감소 수정 인수는 95%로 간주됩니다.

 

이 계산 방법은 기울기 설치가 있는 프로젝트에 적용되는 첫 번째 방법의 변형 공식입니다. 기울기 표면 방사능이 얻힌다면 (또는 수평 방사능에 기초하여 변환된다면: 기울기 표면 방사능=평면 표면 방사능/cos α),

 

더 정확한 데이터를 계산할 수 있습니다.

 

실제 사례 계산

 

예를 들어, 1mwp 지붕 프로젝트로 특정 위치에 있습니다. 이 프로젝트는 4000mW의 지붕을 사용합니다.원자250W전력 전력 패널1640 * 992mm의 크기로, 전압 수준 10kv에서 네트워크에 연결됩니다. 지역 수준의 태양 방사선은 5199 mj • m-2이며 시스템 효율은 80%로 계산됩니다.

 

첫째, 태양 광선을 mj • m에서^-2kwh • m까지^-21mj=0.27778kwh. 다음으로, 시스템의 전체 설치 용량 (1mwp), 태양 복사, 시스템 효율을 기반으로, 우리는 연간 전력 생산을 추정할 수 있습니다.

 

태양 광선을 변환

 

5199m/cdotpm^-2=5199×0.27778kwh/코드^-2

 

연간 전력 생산을 계산합니다.

 

연간 발전 (kwh) = 설치 용량 (mwp) × 태양 복사 (kwh \ cdotpm)^-2) × 365 ×시스템 효율성

 

그 중 설치된 용량은 1mwp이고 시스템 효율은 80%입니다.

계산을 해봅시다.

 

예를 들어 1mwp 지붕 태양광 프로젝트를 들자면, 지역 수준의 태양 광선 5199mJ^-280%의 시스템 효율을 달성하면 이론적으로 연간 발전량은 약 421,700kWh