Fotovoltaika! 6 būdų apskaičiuoti fotovoltaikos elektrinių elektros gamybą

Su greitu naujosios energijos vystymusi, fotovoltaika tapo visuotine. Daugelis klientų nori sužinoti, kaip skaičiuojama fotovoltaikos elektrinės elektros gamyba. Šiandien aš čia esu, kad jums tai išdėstytum.

Po fotovoltaikos elektrinės baigimo, jos elektros gamybos įvertinimas yra labai svarbi ir būtina užduotis, kuri dažniausiai reikalauja skaičiavimų ir analizės pagal įvairius veiksnius, tokious kaip vietos metinė saulės spinduliuotė ir „Guangfa“ elektrinės generavimo efektyvumas!

• Teorinis skaičiavimo metodas

Fotovoltaikos elektrinės teorinę elektros gamybą (E) galima apskaičiuoti naudojant šią formulę:

 

E=Pr×H×PRE =Pr×H×PR

 

E: Elektrą generuoja (kWh)

 

Pr: Fotovoltaikos sistemos nominalusis jėgos dydis (kW), kuris yra visų fotovoltaikos modulių bendras jėgos dydis standartiniuose bandymo sąlygose (STC)

 

H: Metinė vidutinė saulės spinduliuotė (kWh/ ㎡ ), paprastai išreiškiama kaip dienos spinduliuotė padauginta iš 365 dienų

 

PR: Efektyvumo santykis, kuris vaizduoja viso sistemos efektyvumą, įskaitant fotovoltaikos modulių efektyvumą, inverterio efektyvumą, linijų nuostolius ir pan.

 

Skaičiavimo žingsniai:

 

 

Nustatykite fotovoltaikos sistemos nominaliąją galios Pr reikšmę. Fotovoltaikos sistemos nominalioji galia yra visų fotovoltaikos modulių galia standartiniuose bandymo sąlygose (spinduliuotė 1000 W/ ㎡ ir temperatūra 25 ℃ ). Jei fotovoltaikos elektrinėje yra montuota 1000 modulių su nominaliaja galia 300W, bendroji nominalioji galia yra Pr=1000 × 0,3kW=300kW

 

Metinės vidutinės saulės spinduliuotės (H) duomenys gali būti gauti iš meteorologinių duomenų, matuojami kWh/ ㎡ . Pavyzdžiui, tam tikros vietovės metinė vidutinė saulės spinduliuotė yra 1500 kWh/ ㎡ .

 

Skaičiuojamas efektyvumo santykis (PR) yra fotovoltaikos sistemos bendras efektyvumas, paprastai kintantis nuo 0,75 iki 0,85. PR skaičiavimas apima tokius veiksnius: priimkime, kad PR nustatyta kaip 0,8

 

Fotovoltaikos modulių efektyvumas: apie 15% iki 20%

 

Inverterio efektyvumas: apie 95% iki 98%

 

Kitos nuostoliai, tokios kaip linijos nuostolis, drabužių dėka, temperatūros poveikis ir kt.

 

pateikti pavyzdį:

 

Numanome, kad tam tikros fotovoltaikos elektrostoties parametrai yra tokie:

 

Fotovoltaikos sistemos nominalusis galia (Pr): 300 kW

 

Metinis vidutinis saulės spinduliuotės kiekis (H): 1500 kWh/ ㎡

 

Ekonominis santykis (PR): 0.8

 

Metinis elektrą gamybos kiekis (E) yra:

 

E=300kW×1500kWh/m²×0.8 =360,000kWh

 

2. Faktinio matavimo metodas

 

Faktiniais matavimais apskaičiuojant fotovoltaikos elektrostacių energijos gamybą tai yra tikslus metodas, užtikrinantis sistemos našumą. Šis metodas gali įvertinti įvairių veiksnių poveikį energijos gamybai faktiniame veikime. Paprastai renkami šie duomenys

 

Elektrinio energijos skaitliukas: naudojamas matant bendrą energijos gamybą.

 

Saulės spinduliuotės matuoklis: naudojamas matant faktinį saulės spinduliuotės kiekį.

 

Aplinkosaugos stebėsenos įrenginiai: įskaitant temperatūros, drėgmės, vėjo greičio jutiklius ir kt.

 

Apskaičiavimo formulė yra tokia:

P (ti) - momentinė galia laiko taške P (ti) (kW)

 

△ t - Laiko intervalas (valandos)

 

3. Empirinis įvertinimo metodas

 

Šis metodas įverčia potencialią naujai statomų fotovoltaikos jėgainių energijos gamybos galimybę, analizuojant kitų regione ar panašiomis sąlygomis esančių fotovoltaikos jėgainių istorinius duomenis apie energijos gamybą, atsižvelgiant į vietinius veiksnius, tokious kaip saulės spinduliavimas ir klimato ypatumai. Metodas remiasi pakankamais istoriniais duomenimis ir profesionaliu patirtimi, o tikslumas priklauso nuo atskaitomųjų duomenų susijusioms ir jų pakankamumo.

4. Programinės įrangos modeliavimo metodas

 

Fotovoltaikos elektros pajamų skaičiavimas gali būti atliktas naudojant programinę įrangą, kuri yra dažnai naudojamas metodas šiuolaikinėje fotovoltaikos sistemos projektavime ir analizėje. Šis metodas galioja priešspiečius apie fotovoltaikos sistemos pajamas, simuliavus saulės spinduliuotę, sistemos komponentų charakteristikas ir kitus aplinkos veiksnius naudojant profesionalią programinę įrangą. Šiuo metu rinkoje yra pagrindiniai PVSyst, HOMER, SAM (System Advisor Model), PV * SOL

 

Bendri žingsniai

Įveskite sistemos parametrus

 

Fotovoltaikos modulio parametrai: įskaitant modulio tipą, jėgą, efektyvumą, temperatūros koeficientą ir kt.

 

Inverterio parametrai: įskaitant efektyvumą, jėgą, įvesties voltinių diapazoną ir kt.

 

Sistemos išdėstymas: įskaitant komponentų išdėstymą, nuolydį, azimutą ir kt.

 

Įveskite meteorologinius duomenis

 

Naudokite vietos meteorologinius duomenis, įskaitant metinį vidurinį saulės spinduliuotę, temperatūrą, drėgmę, vėjo greitį ir kt.

 

Šiuos duomenis paprastai galima gauti iš meteorologinių duomenų bazės arba saulės išteklių vertinimo agentūrų.

 

Nustatykite sistemos nuostolius

 

Sistemos nuostoliai apima kabelio nuostolius, dūmų apsaugą, šeimo efektus, temperatūros efektus ir pan.

 

Šie nuostoliai gali būti sutvarkyti naudojant programinės įrangos numatytuosius režimus arba rankiniu būdu nustatyti atsižvelgiant į tikrąją situaciją.

 

Paleiskite simuliaciją

 

Naudokite programinę įrangą norėdami paleisti simuliacijas ir apskaičiuoti sistemos metinį elektros gamybos kiekį pateiktose sąlygose.

 

Programinė įranga sugeneruos išsamiuosius ataskaitas apie elektros gamybą ir našumo analizę, simuliavus dienos ar metų veikimą.

 

Analizės rezultatai

 

Analizuokite simuliacijos rezultatus ir peržiūrėkite išsiasmenintus duomenis, tokiais kaip elektros gamyba, našumo santykis ir sistemos nuostoliai.

 

Atsižvelgiant į rezultatus, optimizuokite sistemos dizainą, pritaikykite komponentų išdėstymą, pasirinkite efektyvesnius inverterius ir pan.

 

Pavyzdys:

 

Numanome, kad naudojame PVSyst programinę įrangą simuliavimui 1 MW fotovoltaikos elektrinės, žingsniai yra tokie:

 

Įveskite fotovoltaikos modulio ir inverterio parametrus: modulio galia: 300 W, modulio efektyvumas: 18%, inverterio efektyvumas: 97%

 

Įveskite meteorologinius duomenis: Metinis vidutinis saulės spinduliuotės kiekis: 1600 kWh/ ㎡ , metinė vidutinė temperatūra: 25 ℃

 

Nustatykite sistemos nuostolius: kablių nuostoliai: 2%, drabužių dengimas: 3%

 

Paleiskite modeliavimą: Programa apskaičiuoja metinę elektros gamybą ir našumą.

 

Analizės rezultatas: Pagal metinį elektros gamybos ataskaitą, priimtume, kad apskaičiuota metinė elektros gamyba yra 1 280 000 kWh.

 

5. Apskaičiuokite pagal nacionalinį standartą GB/T50797-2012

 

Elektros gamybos skaičiavimas pagal nacionalinio standarto „Fotovoltaikos jėgainių projektavimo normos GB50797-2012“ 6.6 straipsnį pateiktas toliau pateiktoje ekrano kopijoje

 

6.6 Elektros gamybos skaičiavimas

 

6.6.1 Fotovoltinės elektrinės energijos gamybos prognozė turėtų būti pagrįsta saulės energijos ištekliais vietoje, o prieš skaičiavimą ir nustatymą turėtų būti atsižvelgiama į įvairius veiksnius, tokius kaip fotovoltinės elektrinės sistemos dizainas, fotovoltinės plokštės išdėstymas ir aplinkos sąlygos.

 

6.6.2 Fotovoltaikos jėgainių jungties į tinklą energijos kiekis gali būti apskaičiuotas naudojant šią formulę:

 

E=HA ×  P _AZ /Es × K

 

Formuloje:

H - bendroji saulės spinduliuotė horizontalioje plokštumoje (kW · h/m2, viršutiniai valandos)

 

e _P  —Tinklo energijos gamyba (kW · h);

 

e _S — A spinduliuotė standartiniuose sąlygose (konstanta=1kW · h/m2);

 

P _AZ —C montavimo galia (kWp);

 

K —C kompleksinis efektyvumo koeficientas. Kompleksinis efektyvumo koeficientas K apima: fotovoltaikos modulio tipo korrekcijos koeficientą, fotovoltaikos matricų įtempties ir azimuto kampų korrekcijos koeficientą, fotovoltaikos sistemos veiklumo rodiklį, šviesos naudojimo santykį, inverterio efektyvumą, energijos rinkimo linijų nuostolius, padidinimo transformatoriaus nuostolius, oficialų paskiriamąją numeraciją dėl fotovoltaikos modulių paviršiaus taršos, vėjo ir saulės energijos kaupimo žinių dalijimosi koeficientą bei fotovoltaikos modulių konversijos efektyvumo korrekcijos koeficientą.

 

6. PV modulis plotas  - spinduliuotės skaičiavimo metodas

 

Ep=HA*S*K1*K2

 

HA - bendra saulės spinduliuotė įkaitintoje plokštumoje (kW. h/m ²)

 

S - Bendras elementų plotas (m ²)

 

K1- Elemento Konversijos Santykis

 

K2- Sistemos Kompleksinis Efektyvumas

 

Kompresinis efektyvumo koeficientas K2 yra pataisymo koeficientas, kuris įvertina įvairius veiksnius, įskaitant:

 

1) Energinės vartojimo mažinimas naudoti elektros tinklui, linijų nuostoliams ir kt.

 

AC/DC skirstymo kambarių ir transliavimo linijų nuostoliai sudaro apie 3% iš bendro energijos kiekio, o atitinkamas mažinimo pataisymo koeficientas yra 97%.

 

2) Inverterio nuolaida

 

Inverterio efektyvumas yra tarp 95% ir 98%.

 

3) Darbo temperatūros nuostolių sumažinimas

 

Fotovoltaikinių elementų efektyvumas kinta kartu su temperatūros pokyčiais per jų veikimą. Kai jų temperatūra didėja, fotovoltaikinių modulių energijos gamybos efektyvumas tenduoja mažėti. Bendrai kalbant, vidutinė darbo temperatūros nuostolis yra apie 2-5%.

 

4) Kitų veiksnių sumažinimas

 

Be toliau nurodytų veiksnių, fotovoltaikos elektros stoties galios generavimą dar įtakoja naudojamos saulės spindulių praradimų sumažinimas ir maksimalios galios sekimo tikslumo poveikis, taip pat kitos nustatytinos neapibrėžtos aplinkybės, tokios kaip tinklo absorbcija. Atitinkamas sumažinimo koregavimo veiksnys yra 95%.

 

Šis skaičiavimo būdas yra pirmojo metodo variacijos formulė, skirta projektams su pasviru instaliacija. Reikia tik gauti (arba konvertuoti iš horizontalios saulės spindulių: pasvirosios paviršiaus spinduliuotė = horizontalaus paviršiaus spinduliuotė / cos α),

 

Galima apskaičiuoti tiksliausius duomenis.

 

Praktinis atvejo skaičiavimas

 

Paimkime 1MWp viršutinį projektą tam tikroje vietoje. Projekte naudojama 4000 vnt. 250W fotovoltaikos paneleių su 1640 * 992mm matmenimis, prijungta prie tinklo 10KV įtampos lygyje. Vietinis saulės spinduliuotės lygis yra 5199 MJ • m-2, o sistemos efektyvumas apskaičiuotas 80%.

 

Pirma, reikia konvertuoti saulės spinduliuotę iš MJ • m ^-2į kWh • m ^-2, nes 1MJ=0.27778kWh. Tada, remiantis sistemos bendru įrengtu jėgainiu (1MWp), saulės spinduliavimu ir sistemos efektyvumu, galime apskaičiuoti metinę energijos gamybą.

 

Konvertuokite saulės spinduliavimą

 

5199MH/cdotpm ^-2=5199 × 0.27778kWh/codtp m ^-2

 

Apskaičiuokite metinę energijos gamybą

 

Metinė energijos gamyba (kWh)=įrengta jėga (MWp) × saulės spinduliavimas (kWh \cdotpm ^-2) × 365 × sistemos efektyvumas

 

Tarp jų, įrengta jėga yra 1MWp, o sistemos efektyvumas yra 80%.

Atlikime skaičiavimus.

 

Imkime pavyzdžiu 1MWp viršutinių fotovoltaikos projektą, atsižvelgiant į vietinį lyginamąjį saulės spinduliavimą 5199 MJ • m ^-2ir sistemos efektyvumu 80%, teorinė metinė projekto energijos gamyba yra maždaug 421 ,700 kWh.