光伏发电量计算公式是什么?
光伏发电量计算公式是L=Q×S×η1×η。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板组件、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。
光伏发电量的原理
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功。
离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体。若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。
1)国家规范规定的计算方法。
根据最新的《光伏发电站设计规范 GB50797-2012》第6.6条:发电量计算中规定:
1、光伏发电站发电量预测应根据站址所在地的太阳能资源情况,并考虑光伏发电站系统设计、光伏方阵布置和环境条件等各种因素后计算确定。
2 、光伏发电站年平均发电量Ep计算如下:
Ep=HA×PAZ×K
式中:
HA——为水平面太阳能年总辐照量(kW·h/m2);
Ep——为上网发电量(kW·h);
PAZ ——系统安装容量(kW);
K ——为综合效率系数。
综合效率系数K是考虑了各种因素影响后的修正系数,其中包括:
1)光伏组件类型修正系数;
2)光伏方阵的倾角、方位角修正系数;
3)光伏发电系统可用率;
4)光照利用率;
5)逆变器效率;
6)集电线路、升压变压器损耗;
7)光伏组件表面污染修正系数;
8)光伏组件转换效率修正系数。
这种计算方法是最全面一种,但是对于综合效率系数的把握,对非资深光伏从业人员来讲,是一个考验,总的来讲,K2的取值在75%-85%之间,视情况而定。
例如1000w的光伏并网系统,安装地点为北京,有效日照时间为4小时,光伏并网系统效率约为80%,所以该系统日发电量计算公式=组件安装容量有效日照小时数鬃系统效率=1000×4×0.8=3200wh,约为3.2度电。
自发自用电价 = 基础电价+0.37 +地方补贴(如果有),余电上网电价 = 0.37 +地方补贴(如果有)+当地脱硫煤电价。
户用发电的价格基本在7元/瓦,含组件、逆变器、支架各种设备。100平米的屋顶,根据采用的组件容量 安装角度不同,安装容量有很大的区别,估计能安装3-10千瓦的规模,成本投入就是2.1-7万元左右。
光伏发电注意事项
一般在生产光伏组件时都会附上说明,严禁站在太阳能电池板的玻璃面上作业,避免玻璃破裂,造成伤害。
同时注意在白天或阳光下施工时,交大蓝天专业安装人员建议采用黑色的不透光的材料遮盖太阳能电池板,防止点击伤人,造成人身事故或引起火灾等。
初始总发电量 * 方阵效率= 方阵发电量
等效日照时间的单位是 小时/每天。因此算出来得方阵发电量是日均发电量,算每年的,还要乘以365。
等效日照时间可以 用“年平均日照辐射量”/ 1000W 得到。
方阵效率 = (1-电缆线损)*设备效率*变压器效率*(1-灰尘影响)
方阵效率一般在70%~80%吧,可能70%没这么低,具体记不清了。应该去多少可以问一下有新能源资质的设计院。
=系统容量
*
年平均日照小时数
*
0.8
*
365
;//单位:度。(此回答参考自太阳能专家广东太阳库新能源)
1)组件面积——辐射量计算方法。
光伏发电站上网电量Ep计算如下:
Ep=HA×S×K1×K2式中:
HA——为倾斜面太阳能总辐照量(kW·h/m2)
S——为组件面积总和(m2)
K1 ——组件转换效率
K2 ——为系统综合效率。
综合效率系数K2是考虑了各种因素影响后的修正系数,其中包括:
1) 厂用电、线损等能量折减
交直流配电房和输电线路损失约占总发电量的3%,相应折减修正系数取为97%。
2) 逆变器折减
逆变器效率为95%~98%。
光伏电池的效率会随着其工作时的温度变化而变化。当它们的温度升高时,光伏组件发电效率会呈降低趋势。一般而言,工作温度损耗平均值为在2.5%左右。
除上述各因素外,影响光伏电站发电量的还包括不可利用的太阳辐射损失和最大功率点跟踪精度影响折减、以及电网吸纳等其他不确定因素,相应的折减修正系数取为95%。
这种计算方法是第一种方法的变化公式,适用于倾角安装的项目,只要得到倾斜面辐照度(或根据水平辐照度进行换算:倾斜面辐照度=水平面辐照度/cosα),就可以计算出较准确的数据。
影响其发电效率的主要因素包括:
1)光伏温度因子:光伏电池的效率会随着其工作时的温度变化而变化。当它们的温度升高时,晶体硅光伏电池效率呈现降低的趋势。本项目所在地区多年极端最高气温为52.9°C,极端最高气温40.2°C,极端最低气温-12.1°C。全年平均气温15.9°C,计算得到当地的温度折减为2.5%。
2)组件匹配损失:组件串联因为电流不一致产生的效率降低,根据电池板出厂的标称偏差值,对于精心设计、精心施工的系统,约有3%的损失。为保证电池发电效率,将定期、及时对组件进行清洗,但组件上的灰尘或积雪造成的污染仍会对发电量造成影响,此项造成的年系统效率折减取3.2%。当辐照度过低时,会产生不可利用的低、弱太阳辐射损失。
3)直流线路损失:光伏组件产生电量输送至汇流箱、直流配电柜、逆变器时,存在直流电路的线损,按3%记取
4)电气设备造成的效率损失:逆变器转换过程中也存在电量损失,此项折减取2.5%。箱式变压器的升压过程中,也会存在能量损失。
5)光伏电站内线损等能量损失:电能由逆变器输出至箱变,再送至开关站,交流线路会存在线损。
6)系统的可利用率:虽然光伏组件的故障率极低,但定期检修及电网故障仍会造成损,按2%记取。
考虑以上各种因素,通过计算分析光伏电站系统发电总效率:
η=97.5%×96.8%×94.5%×97.2%×97%×97.5%×97.3%×=79.7%