Fotovoltaika! 6 metoda za računanje proizvodnje električne energije fotovoltačkih elektro postrojenja

Sa brzim razvojem nove energetske tehnologije, fotovoltaička proizvodnja električne energije je postala sveprisutna. Mnogi klijenti žele da saznaju kako se računa proizvodnja električne energije u fotovoltaičkim elektranama. Danas ću vam organizovati to:

Posle završetka građevine fotovoltaičke elektrane, procena njene proizvodnje je vrlo važna i neophodna posla, koja obično zahteva izračun i analizu na osnovu različitih faktora, kao što su lokalna godišnja solarna radijacija i efikasnost proizvodnje Guangfa elektrane!

• Teorijska metoda izračunavanja

Teorijsku proizvodnju električne energije (E) fotovoltaičke elektrane možemo izračunati pomoću sledeće formule:

 

E=Pr×H×PRE =Pr×H×PR

 

E: Proizvodnja električne energije (kWh)

 

Pr: Номинална снага фотоволтачког система (кВ), што је укупна снага свих фотоволтачких модула под стандардним тестним условима (STC)

 

H: Годишња просечна сончева радијација (кВх/ ㎡ ), обично изражена као дневна радијација помножена са 365 дана

 

PR: Одржаваћи однос, који представља укупну ефикасност система, укључујући ефикасност фотоволтачких модула, инвертера, губитак на линијама итд

 

Чињенице за израчун:

 

 

Одредите номиналну снагу Pr фотоволтачког система. Номинална снага фотоволтачког система је укупна снага фотоволтачких модула под стандардним тестним условима (зрачење од 1000 В/ ㎡ и температура од 25 ℃ ). Ако је у фотоволтачкој електраној инсталирано 1000 модула са номиналном snagom од 300W, онда је укупна номинална снага Pr = 1000 × 0.3кВ = 300кВ

 

Просечна годишња сончева радијација (H) се може добити преко метеоролошких података, изражена у кВх/ ㎡ . На пример, просечна годишња сончева радијација у одређеној регији износи 1500 кВх/ ㎡ .

 

Odnos računskog izvedenja (PR) je ukupna efikasnost fotovoltaičkog sistema, obično u rasponu od 0,75 do 0,85. Izračun PR uzima u obzir sledeće činioce: pretpostavlja se da je PR postavljen na 0,8.

 

Efikasnost fotovoltaičkog modula: oko 15% do 20%

 

Efikasnost invertera: približno 95% do 98%

 

Ostale gube, kao što su gube prijenosa, prašina na pokrivaču, uticaj temperature itd.

 

da se dade primer:

 

Pretpostavimo da su parametri određene fotovoltaičke elektrane sledeći:

 

Nominalna snaga fotovoltaičkog sistema (Pr): 300 kW

 

Godišnje prosečno solarno zračenje (H): 1500 kWh/ ㎡

 

Odnos performansi (PR): 0,8

 

Godišnja proizvodnja električne energije (E) je:

 

E = 300 kW × 1500 kWh/m² × 0,8 = 360.000 kWh

 

2. Metod prave mjere

 

Korišćenjem metoda prave mjere za izračun proizvodnje fotovoltaičkih elektrocentrala je tačan način da se osigura performansa sistema. Ovaj metod može proceniti uticaj različitih faktora na proizvodnju tijekom stvarne eksploatacije. Obično se prikupljaju sledeći podaci

 

Električni energetska merilna oprema: koristi se za merenje ukupne proizvodnje električne energije.

 

Solarni radiometar: koristi se za merenje stvarne količine solarnog zračenja.

 

Opreme za praćenje okoline: uključujući senzore za temperaturu, vlagu, brzinu vetra itd.

 

Proračunski obrazac je sledeći:

P (ti) - trenutna snaga u vremenskom trenutku P (ti) (kW)

 

△ t - Vremenski interval (sati)

 

3. Empirijska metoda procene

 

Ova metoda procenjuje potencijalnu proizvodnju električne energije kod novogradjenih fotovoltačkih elektrocentrala analizom istorijskih podataka o proizvodnji drugih fotovoltačkih elektrocentala iz iste oblasti ili pod sličnim uslovima, uzimajući u obzir lokalne faktore kao što su uslovi osvećenosti i klimatske karakteristike. Ova metoda zavisi od dovoljnih istorijskih podataka i profesionalnog iskustva, a tačnost zavisi od relevantnosti i dovoljnosti referentnih podataka.

4. Metoda softverske simulacije

 

Izračun proizvodnje električne energije fotovoltačkih elektrostanica može se izvesti putem softverske simulacije, što je uobičajena metoda u savremenom dizajnu i analizi fotovoltačkih sistema. Ova metoda može da predviđa proizvodnju fotovoltačkih sistema simulirajući solarnu radijaciju, karakteristike komponenti sistema i druge okružne činioce kroz profesionalni softver. Trenutno na tržištu postoje PVSyst, HOMER, SAM (System Advisor Model), PV * SOL.

 

Opšti koraci

Unesite parametre sistema

 

Parametri fotovoltačkog modula: uključujući vrstu modula, snagu, efikasnost, temperaturni koeficijent itd.

 

Parametri invertera: uključujući efikasnost, snagu, opseg ulaznog napona itd.

 

Raspored sistema: uključujući raspored, nagib, azimut itd. komponenti.

 

Unesite meteorološke podatke

 

Koristite lokalne meteorološke podatke, uključujući godišnji prosečni solarni zračenje, temperaturu, vlажnost, brzinu vetra itd.

 

Ove podatke obično možete dobiti iz meteoroloških baza podataka ili agencija za procenu solarnih resursa.

 

Postavi sistemski gubitak

 

Sistemski gubici uključuju gubice kabela, prašinu na pokrivaču, efekte senka, temperature efekte itd.

 

Ovi gubici se mogu prilagoditi kroz zadate vrednosti u softveru ili ručno postaviti prema stvarnoj situaciji.

 

Pokreni simulaciju

 

Koristite softver za pokretanje simulacija i izračunavanje godišnje proizvodnje sistema u datim uslovima.

 

Softver će generisati detaljne izveštaje o proizvodnji električne energije i analizu performansi simulirajući rad jednog dana ili godine.

 

Rezultati analize

 

Analizirajte rezultate simulacije i pregledajte detaljne podatke o proizvodnji, odnosu performanse i sistemskim gubicima.

 

Optimizujte dizajn sistema na osnovu rezultata, prilagodite raspored komponenti, izaberite efikasnije invertere itd.

 

Primer:

 

Pretpostavimo da koristimo softver PVSyst za simulaciju 1 MW fotovoltačke elektrostanice, koraci su sledeći:

 

Unesite parametre fotovoltačkog modula i invertera: snaga modula: 300 W, efikasnost modula: 18%, efikasnost invertera: 97%

 

Unesite meteorološke podatke: Godišnja prosječna solarna radijacija: 1600 kWh/ ㎡ , godišnja prosječna temperatura: 25 ℃

 

Postavite gubitke sistema: gubitak kabela: 2%, prašina na pokrivaču: 3%

 

Pokrenite simulaciju: Softver izračunava godišnju proizvodnju električne energije i performansni omjer.

 

Rezultat analize: Na osnovu izvještaja o godišnjoj proizvodnji, pretpostavimo da je izračunata godišnja proizvodnja 1.280.000 kWh.

 

5. Izračunajte prema nacionalnom standardu GB/T50797-2012

 

Izračun proizvodnje električne energije prema članku 6.6 nacionalnog standarda "Pravilnik za dizajn fotovoltačkih elektrostanica GB50797-2012" prikazan je u sljedećoj slici ekrana

 

6.6 Izračun proizvodnje električne energije

 

6.6.1 Predikcija proizvodnje energije fotonaponske elektrane treba da se zasniva na resursima solarne energije lokacije, a različiti faktori kao što su dizajn sistema fotonaponske elektrane, raspored fotonaponskog niza i uslovi životne sredine treba da se uzmu u obzir pre kalkulacije i određivanja.

 

6.6.2 Proizvodnja električne energije fotovoltačkih elektrostanica može se izračunati prema sledećoj formuli:

 

E=HA ×  P _AZ /Es × K

 

U formuli:

H - ukupna solarna radijacija na horizontalnoj ravni (kW · h/m2, vrhovne sate);

 

Е _P  —Proizvodnja energije iz mreže (kW · h);

 

Е _S — Ја сам radijanse pod standardnim uslovima (konstanta=1kW · h/m2);

 

P _AZ —C kapacitet instalacije komponenti (kWp);

 

K —C koeficijent kompletnog efikasnosti. Kompletni koeficijent efikasnosti K uključuje: korekcijski koeficijent vrste fotovoltačkog modula, korekcijski koeficijent nagiba i azimuta fotovoltačkog niza, raspoloživost fotovoltačkog sistema za proizvodnju električne energije, stopu korišćenja svetlosti, efikasnost invertera, gubitke pri sakupljanju struje, gubitke transformatora povećanja napona, oficijalni račun za korekciju zagađenosti površine fotovoltačkog modula, koeficijent deljenja znanja o vjetru, suncu i skladištu, i korekcijski koeficijent konverzije fotovoltačkog modula.

 

6. ПВ модул područje  - metod izračunavanja radijanse

 

Ep=HA*S*K1*K2

 

HA - ukupna solarna radijanca na nagoj površini (kW. h/m ²)

 

S - Ukupna površina komponenti (m ²)

 

K1- Stopa konverzije komponenti

 

K2- Sistemski kompletni efikasnost

 

Koeficijent kompletnog efikasnosti K2 je koeficijent korekcije koji uzima u obzir razne faktore, uključujući:

 

1) Smanjenje energije za fabričku elektroenergetsku potrošnju, gubitke na linijama itd.

 

Gubici u raspodelnim sobama AC/DC i transmisyonskim linijama iznose oko 3% ukupne proizvodnje elektrane, a odgovarajući koeficijent korekcije smanjenja uzima se kao 97%.

 

2) Popust invertera

 

Efikasnost invertera nalazi se između 95% i 98%.

 

3) Smanjenje gubitaka zbog radne temperature

 

Efikasnost fotovoltačkih celija će se menjati u zavisnosti od promena temperature tijekom njihove operacije. Kada njihova temperatura poraste, efikasnost proizvodnje elektrane fotovoltačkih modula ima tendenciju da pada. Opšte govoreći, prosječni gubici zbog temperature su unutar 2 do 5%.

 

4) Ostali smanjeni faktori

 

Pored navedenih faktora, na proizvodnju električne energije fotovoltačkih elektrocentrala utiču i smanjenje gubitaka neiskorišćene solarne radijacije, uticaj tačnosti praćenja maksimalne snage, kao i drugi neodređeni faktori poput prihvatanja od strane mreže. Odgovarajući faktor korekcije smanjenja je uzet na 95%.

 

Ovaj način računanja je varijacija formule prvog metoda, primenljiv za projekte sa nagibnom instalacijom. Dovoljno je da se dobije (ili pretvori na osnovu horizontalne iradijanse: iradijanse na nagibnoj površini = horizontalna iradijanse / cos α),

 

Može se izračunati preciznija podataka.

 

Praktičan primer računanja

 

Uzimajući u obzir 1MWp stropni projekat na određenoj lokaciji. Projekat koristi 4000 komada 250W PV ploča sa dimenzijama 1640 * 992mm, priključen na mrežu na naponu od 10KV. Lokalna solarna radijacija je 5199 MJ • m-2, a efikasnost sistema se računa na 80%.

 

Prvo je potrebno pretvoriti solarnu radijaciju iz MJ • m ^-2do kWh • m ^-2, pošto je 1MJ=0.27778kWh. Zatim, na osnovu ukupne montirane kapaciteta sistema (1MWp), solarnog zračenja i efikasnosti sistema, možemo proceniti godišnju proizvodnju električne energije.

 

Pretvori solarno zračenje

 

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

 

Izračunaj godišnju proizvodnju električne energije

 

Godišnja proizvodnja električne energije (kWh) = montirana kapacitet (MWp) × solarno zračenje (kWh \ cdotpm ^-2) × 365 × efikasnost sistema

 

Međutim, montirana kapacitet je 1MWp, a efikasnost sistema iznosi 80%.

Uradimo račune.

 

Uzimajući u obzir projekat fotovoltaičkog krova od 1MWp, uz lokalno nivo solarnog zračenja od 5199 MJ • m ^-2i efikasnost sistema od 80%, teoretska godišnja proizvodnja energije projekta je približno 421 ,700 kWh.