Fotovoltaik! 6 kaedah untuk mengira pengeluaran kuasa bagi kilang kuasa fotovoltaik

Dengan perkembangan pantas tenaga baru, pengeluaran kuasa fotovoltaik telah menjadi biasa, Banyak pelanggan ingin mengetahui bagaimana pengeluaran kuasa taman fotovoltaik dikira. Hari ini saya di sini untuk menyusun untuk anda:

Selepas penyelesaian stesen kuasa fotovoltaik, menganggarkan pengeluaran kuasanya adalah tugasan yang sangat penting dan perlu, yang biasanya memerlukan pengiraan dan analisis berdasarkan pelbagai faktor seperti radiasi solar tahunan setempat dan kecekapan pengeluaran stesen Guangfa!

• Kaedah kiraan teori

Pengeluaran teori (E) bagi sebuah stesen kuasa fotovoltaik boleh dikira menggunakan formula berikut:

 

E=Pr×H×PRE =Pr×H×PR

 

E: Pengeluaran elektrik (kWh)

 

Pr: Kuasa ter rating sistem fotovoltaik (kW), yang merupakan kuasa keseluruhan semua modul fotovoltaik di bawah keadaan ujian piawai (STC)

 

H: Radiasi solar purata tahunan (kWh/ ㎡ ), biasanya dinyatakan sebagai radiasi harian didarab dengan 365 hari

 

PR: Nisbah Prestasi, yang mewakili kecekapan keseluruhan sistem, termasuk kecekapan modul fotovoltaik, kecekapan inverter, kehilangan garisan, dll

 

Langkah pengiraan:

 

 

Tentukan kuasa ter rating Pr bagi sistem fotovoltaik. Kuasa ter rating sistem fotovoltaik adalah kuasa keseluruhan modul fotovoltaik di bawah keadaan ujian piawai (radiasi 1000 W/ ㎡ dan suhu 25 ℃ ). Jika 1000 modul dengan kuasa ter rating 300W dipasang di stesen kuasa fotovoltaik, jumlah kuasa ter rating adalah Pr=1000 × 0.3kW=300kW

 

Radiasi solar purata tahunan (H) boleh diperoleh melalui data meteorologi, diukur dalam kWh/ ㎡ . Sebagai contoh, radiasi solar purata tahunan di suatu kawasan adalah 1500 kWh/ ㎡ .

 

Nisbah prestasi komputasi (PR) adalah kecekapan keseluruhan sistem fotovoltaik, biasanya berkisar antara 0.75 hingga 0.85. Pengiraan PR mengambil kira faktor-faktor berikut: dengan andaian PR ditetapkan kepada 0.8

 

Kecekapan modul fotovoltaik: kira-kira 15% hingga 20%

 

Kecekapan inverter: lebih kurang 95% hingga 98%

 

Kerugian lain seperti kerugian garisan, tutup debu, kesan suhu, dll

 

beri contoh:

 

Dengan andaikan parameter sebuah stesen kuasa fotovoltaik adalah seperti berikut:

 

Kuasa teras sistem fotovoltaik (Pr): 300 kW

 

Pembaian matahari purata tahunan (H): 1500 kWh/ ㎡

 

Nisbah prestasi (PR): 0.8

 

Pengeluaran kuasa tahunan (E) adalah:

 

E=300kW×1500kWh/m²×0.8 =360,000kWh

 

2. Kaedah pengukuran sebenar

 

Menggunakan kaedah pengukuran sebenar untuk mengira pengeluaran kuasa kilang kuasa fotovoltaik adalah satu kaedah tepat untuk memastikan prestasi sistem. Kaedah ini boleh menilai kesan pelbagai faktor terhadap pengeluaran kuasa semasa operasi sebenar. Biasanya, data berikut dikumpul

 

Meter tenaga elektrik: digunakan untuk mengukur jumlah keseluruhan pengeluaran kuasa.

 

Radiometer suria: digunakan untuk mengukur kuantiti sebenar radiasi suria.

 

Peralatan pemantauan alam sekitar: termasuk sensor untuk suhu, kelembapan, kelajuan angin, dll.

 

Rumus kiraan adalah seperti berikut:

P (ti) - kuasa sesaat pada titik masa P (ti) (kW)

 

△ t - Selang masa (jam)

 

3. Kaedah anggaran empirik

 

Kaedah ini menganggarkan pengeluaran kuasa potensial bagi kilang fotovoltaik yang baru dibina dengan menganalisis data pengeluaran sejarah kilang fotovoltaik lain dalam rantau yang sama atau di bawah keadaan serupa, bersamaan dengan faktor tempatan seperti keadaan cahaya matahari dan ciri-ciri iklim. Kaedah ini bergantung kepada data sejarah yang mencukupi dan pengalaman profesional, dan ketepatannya bergantung kepada relevansi dan kecukupan data rujukan.

4. Kaedah simulasi perisian

 

Perhitungan pengeluaran kuasa bagi taman suria fotovoltaik boleh dilakukan melalui simulasi perisian, yang merupakan kaedah yang biasa digunakan dalam reka bentuk dan analisis sistem suria moden. Kaedah ini dapat meramalkan pengeluaran kuasa sistem suria dengan mensimulasikan radiasi suria, ciri-ciri komponen sistem, dan faktor alam sekeliling lain melalui perisian profesional. Sebilangan besar perisian yang ada di pasaran termasuk PVSyst, HOMER, SAM (System Advisor Model), PV * SOL.

 

Langkah-langkah am

Masukkan parameter sistem

 

Parameter modul fotovoltaik: termasuk jenis modul, kuasa, kecekapan, pekali suhu, dll.

 

Parameter inverter: termasuk kecekapan, kuasa, julat voltan input, dll.

 

Tata letak sistem: termasuk susunan, kecondongan, arah hadap, dll. komponen.

 

Masukkan data meteorologi

 

Gunakan data meteorologi tempatan, termasuk purata tahunan radiasi suria, suhu, kelembapan, kelajuan angin, dll.

 

Data ini biasanya boleh diperoleh daripada pangkalan data meteorologi atau agensi penilaian sumber tenaga suria.

 

Tetapkan kehilapan sistem

 

Kehilapan sistem termasuk kehilapan kabel, penyelubungan debu, kesan bayang-bayang, kesan suhu, dan sebagainya.

 

Kehilapan ini boleh disesuaikan melalui nilai piawai dalam perisian atau ditetapkan secara manual mengikut situasi sebenar.

 

Jalankan simulasi

 

Gunakan perisian untuk menjalankan simulasi dan mengira pengeluaran tenaga tahunan sistem di bawah syarat yang diberikan.

 

Perisian akan menghasilkan laporan terperinci tentang pengeluaran tenaga dan analisis prestasi dengan menyimulasikan operasi satu hari atau satu tahun.

 

Keputusan analisis

 

Analisis keputusan simulasi dan lihat data terperinci seperti pengeluaran tenaga, nisbah prestasi, dan kehilapan sistem.

 

Optimumkan rekabentuk sistem berdasarkan keputusan, tukar susunan komponen, pilih inverter yang lebih cekap, dan sebagainya.

 

Contoh:

 

Anggap kita menggunakan perisian PVSyst untuk mensimulasikan sebuah kilang kuasa fotovoltaik 1 MW, langkah-langkahnya adalah seperti berikut:

 

Masukkan parameter modul fotovoltaik dan inverter: kuasa modul: 300 W, kecekapan modul: 18%, kecekapan inverter: 97%

 

Masukkan data meteorologi: Purata tahunan radiasi solar: 1600 kWh/ ㎡ , purata suhu tahunan: 25 ℃

 

Tetapkan kerugian sistem: kerugian kabel: 2%, penutup debu: 3%

 

Jalankan simulasi: Perisian mengira pengeluaran kuasa tahunan dan nisbah prestasi.

 

Keputusan analisis: Berdasarkan laporan pengeluaran kuasa tahunan, dengan anggaran pengeluaran kuasa tahunan adalah 1,280,000 kWh.

 

5. Kira mengikut piawai kebangsaan GB/T50797-2012

 

Pengiraan pengeluaran kuasa berdasarkan Peraturan 6.6 piawai kebangsaan "Kod Reka Bentuk Stesen Kuasa Fotovoltaik GB50797-2012" ditunjukkan dalam tangkapan skrin di bawah

 

6.6 Pengiraan pengeluaran kuasa

 

6.6.1 Ramalan penghasilan kuasa stesen kuasa fotovoltaik harus berdasarkan sumber tenaga solar di lokasi, dan pelbagai faktor seperti reka bentuk sistem stesen kuasa fotovoltaik, susun atur array fotovoltaik, dan keadaan persekitaran harus dipertimbangkan sebelum pengiraan dan penentuan.

 

6.6.2 Elektrik bersih yang disambung grid bagi stesen kuasa fotovoltaik boleh dikira mengikut formula berikut:

 

E=HA ×  P _AZ /Es × K

 

Dalam formula:

H - jumlah radiasi solar pada satah mengufuk (kW · h/m2, jam puncak);

 

E _P  —Penghasilan kuasa grid (kW · h);

 

E _S — Saya radiance di bawah keadaan piawai (pemalar=1kW · h/m2);

 

P _AZ —C kapasiti pemasangan komponen (kWp);

 

K —C pekaefficient keseluruhan. Pekaefficient keseluruhan K termasuk: pemalar jenis modul fotovoltaik, pemalar sudut condong dan sudut azimuth bagi susunan fotovoltaik, kadar ketersediaan sistem jenerasi tenaga suria, kadar penggunaan cahaya, kecekapan inverter, kerugian garisan pengumpulan kuasa, kerugian peningkatan transformer, nombor akaun rasmi pemalar pencemaran permukaan modul suria, pekaperkongsian pengetahuan angin dan suria penyimpanan, dan pemalar kecekapan penukaran modul fotovoltaik.

 

6. Modul PV Kawasan  - kaedah pengiraan radiasi

 

Ep=HA*S*K1*K2

 

HA - jumlah radiasi solar pada permukaan condong (kW. h/m ²)

 

S - Jumlah luas komponen (m ²)

 

K1- Kadar Penukaran Komponen

 

K2- Kecekapan Sistem Keseluruhan

 

Kefisienan keseluruhan K2 adalah satu pekali koreksi yang mengambil kira pelbagai faktor, termasuk:

 

1) Pengurangan tenaga untuk elektrik kilang, kehilangan garisan, dll

 

Kehilangan bilik pengedaran AC/DC dan garisan penjanaan membentuk kira-kira 3% daripada jumlah tenaga dihasilkan, dan faktor koreksi pengurangan yang sepadan diambil sebagai 97%.

 

2) Diskaun inverter

 

Kecekapan inverter berada antara 95% hingga 98%.

 

3) Pengurangan kerana kehilangan suhu operasi

 

Kecekapan sel fotovoltaik akan berbeza dengan perubahan suhu semasa operasi mereka. Apabila suhu mereka meningkat, kecekapan penjanaan tenaga modul fotovoltaik cenderung menurun. Secara amnya, kehilangan suhu purata operasi adalah dalam kisaran 2 hingga 5%.

 

4) Faktor lain yang dikurangkan

 

Selain faktor-faktor di atas, faktor yang mempengaruhi pengeluaran kuasa bagi taman kuasa fotovoltaik juga termasuk pengurangan kerugian radiasi solar yang tidak dapat digunakan dan kesan ketepatan penjejak titik kuasa maksimum, serta faktor tak pasti lain seperti penyerapan grid. Faktor koreksi pengurangan yang sepadan diambil sebagai 95%.

 

Kaedah pengiraan ini adalah formula variasi kaedah pertama, sesuai untuk projek dengan pemasangan condong. Selagi mana iradian permukaan condong diperoleh (atau ditukar berdasarkan iradian permukaan mengufuk: iradian permukaan condong = iradian permukaan mengufuk / kos α),

 

Data yang lebih tepat boleh dikira.

 

Pengiraan kes sebenar

 

Mengambil contoh projek atap 1MWp di suatu tempat. Projek ini menggunakan 4000 unit 250W panel pv dengan dimensi 1640 * 992mm, disambungkan ke grid pada tahap voltan 10KV. Tahap radiasi solar tempatan adalah 5199 MJ • m-2, dan kecekapan sistem dikira pada 80%.

 

Pertama, perlu menukar radiasi solar dari MJ • m ^-2kepada kWh • m ^-2, sebagai 1MJ=0.27778kWh. Seterusnya, berdasarkan jumlah kapasiti pemasangan sistem (1MWp), radiasi suria, dan kecekapan sistem, kita boleh menganggarkan pengeluaran kuasa tahunan.

 

Tukar radiasi suria

 

5199MH•m ^-2=5199 × 0.27778kWh/m ^-2

 

Hitung pengeluaran kuasa tahunan

 

Pengeluaran kuasa tahunan (kWh) = kapasiti pemasangan (MWp) × radiasi suria (kWh • m ^-2) × 365 × kecekapan sistem

 

Di antaranya, kapasiti pemasangan adalah 1MWp dan kecekapan sistem adalah 80%.

Mari kita lakukan pengiraan tersebut.

 

Mengambil projek fotovoltaik atap 1MWp sebagai contoh, dengan mempertimbangkan radiasi suria setempat pada paras 5199 MJ • m ^-2dan kecekapan sistem sebanyak 80%, penghasilan kuasa tahunan teoritikal projek adalah kira-kira 421 ,700 kWh.