Fotovoltaika! Fotovoltaik elektrostantsiyalarining elektr energiyasi yaratishini hisoblash uchun 6 usul

Yangi energiya texnologiyalarining tez rivojlanishi bilan, fotovoltaik elektr energiyasi mutlaqo mashhur bo'ldi. Katta sonda mijozlar fotovoltaik elektr stansiyalarining necha elektr energiyasi ishlab chiqarilishi kerakligini bilmoqchi. Bugun siz uchun shu mavzuni tartibga solaman:

Fotovoltaik elektr stansiyasi qurilganidan so'ng, uning elektr energiyasi haqida taxmin berish juda muhim va zarur vazifa hisoblanadi, bu esa umumiyda mahalliy yillik surxli to'qimlash va Guangfa elektr stansiyasining ishlangan effektivligiga qarab hisoblash va tahlil talab etadi!

• Teoretik hisoblash usuli

Fotovoltaik elektr stansiyasining teoretik elektr energiyasi (E) quyidagi formula orqali hisoblanadi:

 

E=Pr×H×PRE =Pr×H×PR

 

E: Elektr energiyasi (kWh)

 

Pr: Fotovoltaik sistemaning ishlab chiqarish quvvati (kW), bu esa standart sinov shartlari (STC) asosida barcha fotovoltaik modullarning umumiy quvvatidir

 

H: Yillik o'rtacha surxli radiatsiya (kWh/ ㎡ ), umuman kunlik radiatsiyadan 365 kunga ko'paytirilgan holda ifodalangan

 

PR: Ishlamachilik nisbati, bu sistemaning umumiy effektivligini ifodalaydi, fotovoltaik modul effektivligi, inverter effektivligi, qattiq yo'qligi va boshqalariga qaramay

 

Hisoblash bosqichlari:

 

 

Fotovoltaik sistemaning ishlab chiqarish quvvatini Pr aniqlang. Fotovoltaik sistemaning ishlab chiqarish quvvati standart sinov shartlari asosida (iratsiya 1000 W/ ㎡ va harorat 25 ℃ c) fotovoltaik modullarning umumiy quvvatidir. Agar fotovoltaik elektro stantsiyasida 1000 ta 300W ishlab chiqarish quvvatiga ega modul o'rnatilsa, umumiy ishlab chiqarish quvvati Pr=1000 × 0.3kW=300kW bo'ladi

 

Yillik o'rtacha surxli radiatsiyani (H) meteorologik ma'lumotlardan olish mumkin, buni kWh/ ㎡ da o'lchaydilar. Masalan, birorta mintaqada yillik o'rtacha surxli radiatsiya 1500 kWh/ ga teng ㎡ .

 

Hisoblash nuqta nisbati (PR) fotovoltaik tizimning umumiy effektivligini ifodalaydi, u 0.75 dan 0.85 gacha oʻzgaradi. PR ni hisoblashda quyidagi omillar hisobga olinadi: PR 0.8 ga o'rnatilgan deb farz qilinadi

 

Fotovoltaik modul effektivligi: 15% dan 20% gacha

 

Inverter effektivligi: 95% dan 98% gacha

 

Shu jumladan, liniya yo'qotishi, tozalik qopqarchasi, harorat asrashlari va boshqalar

 

masalan berish:

 

Qandaydir fotovoltaik elektrostantsiya parametrlari quyidagicha bo'lsin:

 

Fotovoltaik tizimning nomerlangan quvvati (Pr): 300 kW

 

Yillik o'rta surxli radiatsiya (H): 1500 kWh/ ㎡

 

Xodimlik nisbati (PR): 0.8

 

Yillik elektr energiyasi (E) quyidagicha hisoblanadi:

 

E=300kW×1500kWh/m²×0.8 =360,000kWh

 

2. Amaliy hisoblash usuli

 

Fotovoltaik elektr stansiyasining yaratishini amaliy hisoblash usuli bilan hisoblash tizim performansini tekshirish uchun aniq usuldir. Ushbu usul amaliy ishlash jarayonida muammolar yaratishiga ta'sirni baholay oladi. Umuman, quyidagi ma'lumotlar yig'iladi

 

Elektr energiyasi hisoblagich: umumiy elektr energiyasi yaratishni o'lchash uchun ishlatiladi.

 

Surxli tortish hisoblagich: haqiqiy surxli tortish miqdorini o'lchash uchun ishlatiladi.

 

Ekologik kuzatish jihozlari: harorat, namlik, shamol tezligi va boshqalariga nisbatan sensorlar qirali.

 

Hisoblash formulasi quyidagicha:

P (ti) - P (ti) vaqt nuqtadagi aniq quvvat (kW)

 

△ t - Vaqt oraligi (soatlar)

 

3. Tajriba asoslangan baholash usuli

 

Ushbu usul, shuningdek shartlarda yoki shu manzilda bo'lgan boshqa fotovoltaik elektro stansiyalarning tarixiy elektr energiyasi yaratish ma'lumotlarini tahlil qilish orqali yangi qurilayotgan fotovoltaik elektro stansiyaning imkoniyatini bahoslamoqda ishlatiladi, mahalliy sharoitlar, masalan, surxlik sharoiti va iklim xususiyatlari bilan birga. Ushbu usul yetarlicha tarixiy ma'lumot va mutaxassis tajribaga asoslangan va aniqlik muqobil ma'lumotlar va ularning yetarligiga bog'liq.

4. Dasturiy ta'minotli simulatsiya usuli

 

Fotovoltaik elektrostantsiyalarining elektr energiyasi yashirishini hisoblash dasturi simulatsiya orqali amalga oshirilishi mumkin, va bu modern fotovoltaik tizim dizaynida va analizda ko'p ishlatiladigan usuldir. Ushbu usul orqali maxsus dasturlar yordamida surxli radiatsiyani, tizim komponentlari xususiyatlari va boshqa mohit omillarini simulatsiya qilib, fotovoltaik tizimlarning elektr energiyasi yashirishini oldindan baholab olish mumkin. Hozirda rivojlangan dasturlar sifatida PVSyst, HOMER, SAM (System Advisor Model), PV * SOL ko'rsatilgan.

 

Umumiy bosqichlar

Tizim parametrlarini kiriting

 

Fotovoltaik modul parametrlari: modul turi, quvvati, effektivligi, temperatur koʻffientsiyenti va boshqalariga oʻzaro bog'liq.

 

Inverter parametrlari: effektivlik, quvvat, kiritish voltaj diapazoni va boshqalariga oʻzaro bog'liq.

 

Tizim joylashtirilishi: komponentlarning tartibi, egallangan darajasi, yo'naltirish va boshqalariga oʻzaro bog'liq.

 

Meteorologik ma'lumotlarni kiriting

 

Mahalliy meteorologik ma'lumotlardan foydalaning, ular yilda ortacha surxli radiatsiya, harorat, namlik, shamol tezligi va boshqalariga oʻzaro bog'liq.

 

Ushbu ma'lumotlar umuman meteorologik ma'lumotlar bazasidan yoki surxona resurslari baholash agentliklaridan olinishi mumkin.

 

Tizim yo'qotishlarini belgilang

 

Tizim yo'qotishlari kabel yo'qotishlari, tozalik qopqarchasi, yashirinish asosiy sifatida, temperaturaning ta'siri va boshqalariga kiradi.

 

Ushbu yo'qotishlarni dasturda standart qiymatlardan foydalanib yoki amaliy holatga qarab qo'llanma orqali sozlash mumkin.

 

Simulyatsiyani bajarish

 

Dasturni ishlatib, berilgan shartlarda tizimning yillik elektr energiyasi chiqimini hisoblash uchun simulyatsiya bajarilsin.

 

Dastur kun yoki yil davomida tizim ishlashini simulyatsiya qilib, to'liq elektr chiqimi hisobotlarini va performans analitikasini yaratadi.

 

Analiz natijalari

 

Simulyatsiya natijalarini analiz qiling va elektr chiqimi, performans nisbati va tizim yo'qotishlari kabi to'liq ma'lumotlarga ega bo'ling.

 

Natijalarga asosan tizim dizaynini optimallashtiring, komponentlarning joylashtirilishini tartiblang, ko'proq effektiv inverterlarni tanlang va boshqalariga amal qiling.

 

Masalan:

 

PVSyst dasturi orqali 1 MW fotovoltaik stantsiyani simulyatsiya qilamiz deb farz qilsak, qadamlar quyidagicha bo'ladi:

 

Fotovoltaik modul va inverter parametrlarini kiriting: modul quvvati: 300 Vt, modul effektivligi: 18%, inverter effektivligi: 97%

 

Meteorologik ma'lumotlarni kiriting: yillik o'rta sur'katcha radiatsiyasi: 1600 kWh/ ㎡ , yillik o'rta harorat: 25 ℃

 

Tizim yo'qotishlarini belgilang: kabel yo'qotishi: 2%, tozalik qopqogi: 3%

 

Simulyatsiyani bajarish: dastur yillik elektr energiyasi yashirish va performans nisbatini hisoblaydi.

 

Analiz natijasi: Yillik elektr energiyasi yashirish hisobotiga asosan, hisoblangan yillik elektr energiyasi yashirish 1,280,000 kWh deb farz qilinadi.

 

5. Milliy standart GB/T50797-2012 bo'yicha hisoblash

 

«Fotoelektr stantsiyalarining dizayn qoidasi GB50797-2012» milliy standarti 6.6 maqolasiga asoslangan elektr energiyasi hisoblama quyidagi ekran rasmida ko'rsatilgan

 

6.6 Elektr energiyasi hisoblama

 

6.6.1 Fotovoltaik elektrostantsiya tomonidan yaratiladigan elektr energiyani boshqarish solar energiya resurslari orqali amalga oshirilishi kerak, shuningdek fotovoltaik sistemaning dizayni, fotovoltaik massivning joylashtirilishi va muhit shartlari kabi turli omillarni hisobga olgan holda hisoblash va aniqlash zarur.

 

6.6.2 Fotoelektr stantsiyalarining tarmoqga ulangan elektr energiyasi quyidagi formula orqali hisoblanishi mumkin:

 

E=HA ×  P _AZ /Es × K

 

Formula da:

H - uzilish soatlarida uziladigan horizontal ploskosti bo'yicha jami sur'katcha radiatsiyasi (kW · h/m2).

 

E _P  —Shu joriy energiya (kW · h);

 

E _S — Ман radiance standart shartlarda (konstant=1kW · h/m2);

 

P _AZ —C komponent o'rnatilgan quvvati (kWp);

 

K —C umumiy effektivlik koeffitsienti. Umumiy effektivlik koeffitsienti K quyidagilarni o'z ichiga oladi: fotovoltaik modul turi uchun to'g'ri kelish koeffitsienti, fotovoltaik massivning inklyaziya burchagi va azimut burchagi uchun to'g'ri kelish koeffitsienti, fotovoltaik elektr stansiyasi mavjudliks darajasi, yorug'lik foydalanish darajasi, inverter effektivligi, elektr to'plash qatormuq yo'qligi, bosuv transformator yo'qligi, fotovoltaik modul yuzasida songa nisbatan tozalikka to'g'ri kelish koeffitsienti, shamol va surxona bilan energiya saqlash bilan bog'liq ko'paytirish koeffitsienti va fotovoltaik modul aylanish effektivligi uchun to'g'ri kelish koeffitsienti.

 

6. PV modullari hudud  - radiatsiya hisoblash usuli

 

Ep=HA*S*K1*K2

 

HA - egri yuzaga yetkazilgan umumiy surxondagi radiatsiya (kW. h/m ²)

 

S - Komponentlar umumiy maydoni (m ²)

 

K1- Komponent Aylanish Darajasi

 

K2- Tizim Umumiy Effektivlik

 

K2 umumiy effektivlik koʻeffitsienti turli omillarni, ular orasida quyidagilarni hisobga olib tushunuvchi to‘g‘riqlash koʻeffitsientidir:

 

1) Fabrika elektr va shakllardagi yo‘qotishlar uchun energiya kamayishi

 

AC/DC tarqatish xonalarining va translyatsiya shakllarining yo‘qotishlari umumiy elektroenergiya yaratishidan %3 ga teng bo‘lib, mos ravishda kamayishi to‘g‘riqlash faktori %97 sifatida olinadi.

 

2) Inverter chegara qiymati

 

Inverter effektivligi %95 va %98 orasida yotadi.

 

3) Ishlash harorati yo‘qotishlarini kamaytirish

 

Fotovoltaik plastinkalar effektivligi ishlash jarayonida harorat o‘zgarishiga qarama-qarshi o‘zgaradi. Harorati oshsa, fotovoltaik modullarning elektroenergiya yaratish effektivligi kamayishi mumkin. Umuman olganda, moyi ishlangan harorat yo‘qotishlari %2 dan %5 gacha erishishi mumkin.

 

4) Boshqa omillar tomonidan kamaygan

 

Yuqoridagi omillarning tashqi ko‘rinishidan tashqari, fotovoltaik elektrostansiyalarining elektr energiyasi yaratishini ta'sir etuvchi omillar ham shuningdek ishlatilmaydigan sur'atli oltinot qaytarilishi va maksimal quvvat nuqtasi bilan takrorlash aniqlikiga ta'sir qiladi, shuningdek, tarmoq absorbsiyasi kabi boshqa noma'lum omillar ham mavjud. Mos ravishda kamayish to‘g‘risidagi to‘g‘ri omil 95% sifatida olindi.

 

Ushbu hisoblash usuli birinchi usulning o'zgarishi formulasi hisoblanadi va egri o'rnatilgan loyiha uchun mo'ljallangan. Faqat egri sirtga ishora berilgan (yoki uzilgan sirtga ishora berilgan: egri sirtga ishora berilgan=uzilgan sirtga ishora berilgan/cos α),

 

Kengaytirilgan ma'lumotlar hisoblanishi mumkin.

 

Amaliy hisoblash

 

Birorta joyda 1MWp uy yuqori panel loyihasi misol sifatida olindi. Loyiha 4000 ta donada 250 Vatt PV panel o'lchov belgilari 1640 * 992mm bo'lgan va 10KV voltajda tarmoqka ulangan. Mahalliy oraliqdagi solarradiatsiya 5199 MJ • m-2 ga teng va tizim effektivligi 80% sifatida hisoblangan.

 

Avvalo, sur'atli oltinotni MJ • m dan aylantirish kerak ^-2kWh • m ga ^-2, chunki 1MJ=0.27778kWh. Keyingi, tizimning umumiy o'rnatilgan quvvati (1MWp), surxli radiatsiya va tizim effektiviti asosida, yillik elektr energiyani hisoblash mumkin.

 

Surxli radiatsiyasini aylantirish

 

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

 

Yillik elektr energiyasini hisoblash

 

Yillik elektr energiyasi (kWh)=o'rnatilgan quvvat (MWp) × surxli radiatsiya (kWh \cdotpm ^-2) × 365 × tizim effektiviti

 

Ulardan biri o'rnatilgan quvvat 1MWp va tizim effektiviti 80%.

Hesoblarni amalga oshiramiz.

 

1MWp yuqori darajadagi surxli panellari loyihasini misol sifatida olganda, mahalliy surxli radiatsiyasi 5199 MJ • m ^-2tizim effektivligi 80% bo'lsa, loyihaning il yillik teorik elektr energiyasi takliflash miqdori 421 ga yaqin. ,700 kWh.