6 metoder för beräkning av elproduktionen i solcellskraftverk

Med den snabba utvecklingen av ny energi har solcellskraftverk blivit allt vanligare, många kunder vill veta hur solcellskraftverkens kraftproduktion beräknas.

Efter att ett solcellskraftverk har färdigställts är det en mycket viktig och nödvändig uppgift att uppskatta dess kraftproduktion, vilket vanligtvis kräver beräkningar och analyser baserade på olika faktorer som den lokala årliga solstrålningen och kraftproduktionseffekten hos kraftverket i Guangfa!

• Teoretisk beräkningsmetod

Den teoretiska strömproduktionen (e) för ett solcellskraftverk kan beräknas med hjälp av följande formel:

 

E=pr×h×pre =pr×h×pr

 

E: Elproduktion (kwh)

 

Pr: Fotovoltaisk systemets nominella effekt (kw), som är den totala effekten av alla solcellsmoduler under standardprovningsförhållanden (stc)

 

H: årlig genomsnittlig solstrålning (kwh/) ㎡ ), vanligtvis uttryckt som daglig strålning multiplicerad med 365 dagar

 

Pr: Effektivitetsförhållande, som representerar systemets totala effektivitet, inklusive fotovoltaisk modulens effektivitet, inverterens effektivitet, ledningsförlust osv.

 

Beräkningssteg:

 

 

Bestämma fotovoltaisk systemets nominella effekt pr. den nominella effekten av fotovoltaiska system är den totala effekten av fotovoltaiska moduler under standardprovningsförhållanden (strålning på 1000 w/ ㎡ och temperatur 25 ℃ om 1000 moduler med en nominell effekt på 300w är installerade i solcellskraftverket är den totala nominella effekten pr=1000 × 0,3kw=300kw.

 

Den genomsnittliga årliga solstrålningen (h) kan erhållas genom meteorologiska data, mätt i kwh/år. ㎡ . till exempel är den genomsnittliga årliga solstrålningen i ett visst område 1500 kwh/år. ㎡ .

 

Beräkningsgraden (pr) är den totala effektiviteten hos ett solcellssystem, som vanligtvis varierar mellan 0,75 och 0,85. Beräkningen av pr tar hänsyn till följande faktorer:

 

Effektivitet för solcellsmoduler: cirka 15% till 20%

 

Inverter effektivitet: ca 95% till 98%

 

Andra förluster såsom linjförlust, dammdamm, temperaturpåverkan etc.

 

ge ett exempel:

 

Om man antar att parametrarna för ett visst solcellskraftverk är följande:

 

Nämnd effekt av solcellssystem (pr}): 300 kw

 

Årlig genomsnittlig solstrålning (h): 1500 kwh/år ㎡

 

Prestationsförhållande (pr): 0,8

 

Den årliga kraftproduktionen (e) är:

 

E = 300kw × 1500kwh/m2 × 0,8 = 360.000kwh

 

2. faktiska mätmetoder

 

Användning av faktiska mätmetoder för att beräkna elproduktionen i solcellskraftverk är en exakt metod för att säkerställa systemets prestanda. Denna metod kan utvärdera effekterna av olika faktorer på elproduktionen under den faktiska driften. Vanligtvis samlas följande data in:

 

Elektrisk energimätare: används för att mäta den totala kraftproduktionen.

 

Solradiometer: används för att mäta den faktiska mängden solstrålning.

 

Miljöövervakningsanordningar: inklusive sensorer för temperatur, luftfuktighet, vindhastighet etc.

 

Beräkningsformeln är följande:

P (ti) - momentan effekt vid tidpunkten p (ti) (kw)

 

△ t - Tidsintervall (timmar)

 

3. empirisk uppskattningsmetod

 

Denna metod beräknar den potentiella elproduktionen för nybyggda solcellskraftverk genom att analysera historiska data om elproduktion från andra solcellskraftverk i samma region eller under liknande förhållanden, i kombination med lokala faktorer som solförhållanden och klimategenskaper. Denna metod bygger på tillräckliga historiska data och yrkeserfarenhet och precision

4. programvarusimuleringsmetod

 

Beräkningen av elproduktionen av solcellskraftverk kan göras genom programvarusimulering, vilket är en allmänt använd metod i modern solcellssystems design och analys. Denna metod kan förutsäga elproduktionen av solcellssystem genom att simulera solstrålning, systemkomponentkännetecken och andra miljöfaktorer

 

Allmänna steg

Ange systemparametrar

 

Parametrar för solcellsmoduler: inklusive modultyp, effekt, effektivitet, temperaturkoefficient etc.

 

Inverterparametrar: inklusive effekt, effekt, ingångspänningsområde osv.

 

Systemlayout: inklusive komponenternas placering, lutning, azimuth etc.

 

Inmatning av meteorologiska data

 

Använd lokala meteorologiska data, inklusive årlig genomsnittlig solstrålning, temperatur, luftfuktighet, vindhastighet osv.

 

Dessa uppgifter kan vanligtvis erhållas från meteorologiska databaser eller byråer för bedömning av solenergi.

 

Förlust av uppsattsystem

 

Systemförluster omfattar kabelförluster, dammskydd, skuggningseffekter, temperatureffekter etc.

 

Dessa förluster kan justeras genom standardvärden i programvaran eller manuellt ställas in i enlighet med den faktiska situationen.

 

Kör simulering

 

Använda programvara för att utföra simuleringar och beräkna systemets årliga kraftproduktion under givna förhållanden.

 

Programvaran ska generera detaljerade rapporter om elproduktion och prestandaanalyser genom att simulera drift under en dag eller ett år.

 

Analysresultat

 

Analysera simuleringsresultat och se detaljerade data som strömproduktion, prestandaförhållande och systemförluster.

 

Optimerar systemutformningen utifrån resultaten, justerar komponentförläggningen, väljer effektivare omvandlare osv.

 

Exempel:

 

Om vi antar att vi använder pvsyst-programvara för att simulera ett 1 MW solcellskraftverk, är stegen följande:

 

Inmatningsparametrar för solcellsmodul och omvandlare: modulens effekt: 300 w, modulens effektivitet: 18%, omvandlareffekten: 97%

 

Inmatningsdata: årlig genomsnittlig solstrålning: 1600 kwh/år ㎡ , årlig genomsnittlig temperatur: 25 ℃

 

Förlust av system: Kabelförlust: 2%, dammskydd: 3%

 

Simulering av drift: programvaran beräknar den årliga kraftproduktionen och prestandaförhållandet.

 

Analysresultat: baserat på den årliga kraftproduktionsrapporten, förutsatt att den beräknade årliga kraftproduktionen är 1 280 000 kwh.

 

5. beräknas enligt den nationella standarden gb/t50797-2012

 

Beräkningen av elproduktionen enligt artikel 6.6 i den nationella standarden "Design code for photovoltaic power stations gb50797-2012" visas i skärmdumpen nedan.

 

6.6 Beräkning av elproduktion

 

6.6.1 Prognosen för elproduktionen av en fotovoltaisk kraftstation bör baseras på solenergiresurserna på platsen, och olika faktorer som designen av det fotovoltaiska kraftstationssystemet, layouten av den fotovoltaiska arrayen och miljöförhållanden bör beaktas innan beräkning och bestämning.

 

6.6.2 El från solcellskraftverk som är anslutna till elnätet kan beräknas enligt följande formel:

 

E=HA ×  P _Av /Es × K

 

I formeln:

H - total solstrålning på det horisontella planet (kw · h/m2, högspetstid).

 

E _P  —Nätansluten elproduktion (kW · h);

 

E _S — Jag strålning under standardförhållanden (konstanta = 1kw · h/m2)

 

P _Av —C installationskapacitet för komponenter (kwp).

 

K —C allmän effektivitetskoefficient. Den omfattande effektivitetskoefficienten k omfattar: korrigeringskoefficienten för fotovoltaisk modultyp, korrigeringskoefficienten för lutningsvinkel och azimuthvinkel för fotovoltaisk matris, tillgänglighetsgraden för fotovoltaiskt kraftproduktionssystem, ljusutnytt

 

6. PV-modul area  - beräkningsmetod för strålning

 

Ep=ha*s*k1*k2

 

Ha - total solstrålning på lutad yta (kw h/m2)

 

S - komponenternas totala yta (m2)

 

K1- omräkningsgrad för komponenter

 

K2-systemets övergripande effektivitet

 

Den övergripande effektivitetskoefficienten k2 är en korrigeringskoefficient som tar hänsyn till olika faktorer, bland annat

 

1) Energireserver för fabrikernas elproduktion, förluster i ledningar etc.

 

Förlusterna i distributionsrum och överföringsledningar med AC/DC står för cirka 3% av den totala kraftproduktionen och motsvarande reduktionskorrigeringsfaktor beräknas till 97%.

 

2) Inverter rabatt

 

Inverterns effektivitet är mellan 95% och 98%.

 

3) Minskning av förlusterna av arbetstemperatur

 

Effekten av solcellsceller varierar med temperaturförändringarna under driften. När temperaturen ökar tenderar solcellsmodulernas effekt att minska. I allmänhet är den genomsnittliga drifttemperaturförlusten inom 2 ca 5%.

 

4) andra faktorer reduceras

 

Förutom ovanstående faktorer är de faktorer som påverkar elproduktionen i solcellskraftverk också minskningen av oanvändbara solstrålningsförluster och effekten av maximal spårningskorrigering av strömpunkterna, samt andra osäkra faktorer såsom nätabsorption. motsvarande minskningskorrigeringsfaktor tas som 95%.

 

Denna beräkningsmetod är en variationsformel för den första metoden, tillämplig på projekt med lutande installationer, så länge lutande ytstrålning erhållits (eller omräknat på grundval av horisontell strålning: lutande ytstrålning = horisontell ytstrålning/cos α),

 

Det är möjligt att beräkna mer exakta data.

 

Faktiska fallberäkning

 

Om man tar ett exempel på ett takprojekt på 1 mWp på ett visst ställe, använder man 4000 pcs av 250W PV-paneler med dimensioner på 1640 * 992mm, ansluten till nätet vid en spänningsnivå på 10KV. Den lokala solstrålningen är 5199 MJ • m-2, och systemeffektiviteten beräknas till 80%.

 

För det första måste solstrålningen omvandlas från mj • m ^-2till kWh • m ^-2, eftersom 1mj=0,27778kwh. Nästa, baserat på den totala installerade kapaciteten i systemet (1mwp), solstrålning och system effektivitet, kan vi uppskatta den årliga elproduktionen.

 

Omvandla solstrålning

 

5199 m/s/min ^-2= 5199 × 0,27778 kWh/kvadrat ^-2

 

Beräkna årlig elproduktion

 

Årlig elproduktion (kwh) = installerad kapacitet (mwp) × solstrålning (kwh \ cdotpm) ^-2) × 365 × systemets effektivitet

 

Bland dessa är den installerade kapaciteten 1 mWp och systemets effektivitet 80%.

Låt oss göra beräkningarna.

 

Med tanke på den lokala solstrålningen på 5199 mj • m, som är en exempel på ett fotovoltaiskt projekt på ett tak med en effekt på 1 mWp. ^-2och en systemeffektivitet på 80%, är den teoretiska årliga elproduktionen av projektet cirka 421 ,700 kwh.