光伏發電系統設計計算公式

光伏發電系統設計計算公式

1。轉換效率

η= Pm（電池片的峰值功率）/A（電池片面積）×Pin（單位面積的入射光功率）

其中：Pin=1KW/㎡=100mW/cm²。

2。充電電壓

Vmax=V額×1。43倍

3。電池元件串並聯

3。1電池元件並聯數=負載日平均用電量（Ah）/元件日平均發電量（Ah）

3。2電池元件串聯數=系統工作電壓（V）×係數1。43/元件峰值工作電壓（V）

4。蓄電池容量

蓄電池容量=負載日平均用電量（Ah）×連續陰雨天數/最大放電深度

5平均放電率

平均放電率（h）=連續陰雨天數×負載工作時間/最大放電深度

6。負載工作時間

負載工作時間（h）=∑負載功率×負載工作時間/∑負載功率

7。蓄電池

7。1蓄電池容量=負載平均用電量（Ah）×連續陰雨天數×放電修正係數/最大放電深度×低溫修正係數

7。2蓄電池串聯數=系統工作電壓/蓄電池標稱電壓

7。3蓄電池並聯數=

蓄電池總容量

/蓄電池標稱容量

8。以峰值日照時數為依據的簡易計算

8。1元件功率=（用電器功率×用電時間/當地峰值日照時數）×損耗係數

損耗係數：取1。6～2。0根據當地汙染程度、線路長短、安裝角度等

8。2蓄電池容量=（用電器功率×用電時間/系統電壓）×連續陰雨天數×系統安全係數

系統安全係數：取1。6～2。0，根據蓄電池放電深度、冬季溫度、逆變器轉換效率等

9。以年輻射總量為依據的計算方式

元件（方陣）=K×（用電器工作電壓×用電器工作電流×用電時間）/當地年輻射總量

有人維護+一般使用時，K取230：無人維護+可靠使用時，K取251：無人維護+環境惡劣+要求非常可靠時，K取276

10。以年輻射總量和斜面修正係數為依據的計算

10。1方陣功率=係數5618×安全係數×負載總用電量/斜面修正係數×水平面年平均輻射量

係數5618：根據充放電效率係數、元件衰減係數等：安全係數：根據使用環境、有無備用電源、是否有人值守等，取1。1～1。3

10。2蓄電池容量=10×負載總用電量/系統工作電壓：10：無日照係數（對於連續陰雨不超過5天的均適用）

11。以峰值日照時數為依據的多路負載計算

11。1電流

元件電流=負載日耗電量（Wh）/系統直流電壓（V）×峰值日照時數（h）×系統效率係數

系統效率係數：含蓄電池充電效率0。9，逆變器轉換效率0。85，元件功率衰減+線路損耗+塵埃等0。9，具體根據實際情況進行調整。

11。2功率

元件總功率=元件發電電流×系統直流電壓×係數1。43

係數1。43：元件峰值工作電壓與系統工作電壓的比值。

11。3蓄電池組容量

蓄電池組容量=【負載日耗電量Wh/系統直流電壓V】×【連續陰雨天數/逆變器效率×蓄電池放電深度】

逆變器效率：根據裝置選型約80%～93%之間：蓄電池放電深度：根據其效能引數和可靠性要求等，在50%～75%之間選擇。

12。以峰值日照時數和兩段陰雨天間隔天數為依據的計算方法

12。1系統蓄電池組容量的計算

蓄電池組容量（Ah）=安全次數×負載日平均耗電量（Ah）×最大連續陰雨天數×低溫修正係數/蓄電池最大放電深度係數

安全係數：1。1-1。4之間：低溫修正係數：0℃以上時取1。0，-10℃以上取1。1，-20℃以上取1。2：蓄電池最大放電深度係數：淺迴圈取0。5，深度迴圈取0。75，鹼性鎳鎘蓄電池取0。85。

12。2元件串聯數

元件串聯數=系統工作電壓（V）×係數1。43/選定元件峰值工作電壓（V）

12。3元件平均日發電量計算

元件日平均發電量=（Ah）=選定元件峰值工作電流（A）×峰值日照時數（h）×斜面修正係數×元件衰減損耗係數

峰值日照時數和傾斜面修正係數為系統安裝地的實際資料：元件衰減損耗修正係數主要指因元件組合、元件功率衰減、元件灰塵遮蓋、充電效率等的損失，一般取0。8：

12。4兩段連續陰雨天之間的最短間隔天數需要補充的蓄電池容量的計算

補充的蓄電池容量（Ah）=安全係數×負載日平均耗電量（Ah）×最大連續陰雨天數

元件並聯數的計算：

元件並聯數=【補充的蓄電池容量+負載日平均耗電量×最短間隔天數】/元件平均日發電量×最短間隔天數

負載日平均耗電量=負載功率/負載工作電壓×每天工作小時數

13。光伏方陣發電量的計算

年發電量=（kWh）=當地年總輻射能（KWH/㎡）×光伏方陣面積（㎡）×元件轉換效率×修正係數。 P=H·A·η·K

修正係數K=K1·K2·K3·K4·K5

K1元件長期執行的衰減係數，取0。8：K2灰塵遮擋元件及溫度升高造成元件功率下降修正，取0。82： K3為線路修正，取0。95：K4為逆變器效率，取0。85或根據廠家資料：K5為光伏方陣朝向及傾斜角修正係數，取0。9左右。

14。根據負載耗電量計算光伏方陣的面積

光伏元件方陣面積=年耗電量/當地年總輻射能×元件轉換效率×修正係數

A=P/H·η·K

15。太陽能輻射能量的轉換

1卡（cal）=4。1868焦（J）=1。16278毫瓦時（mWh）

1千瓦時（kWh）=3。6兆焦（MJ）

1千瓦時/㎡（KWh/㎡）=3。6兆焦/㎡（MJ/㎡）=0。36千焦/釐米²（KJ/cm²）

100毫瓦時/釐米²（mWh/cm²）=85。98卡/釐米²（cal/cm²）

1兆焦/米²（MJ/m²）=23。889卡/釐米²（cal/cm²）=27。8毫瓦時/釐米²（mWh/cm²）

當輻射量的單位為卡/釐米²：年峰值日照時數=輻射量×0。0116（換算係數）

當輻射量的單位為兆焦/米²：年峰值日照時數=輻射量÷3。6（換算係數）

當輻射量單位為千瓦時/米²：峰值日照小時數=輻射量÷365天

當輻射量的單位為千焦/釐米²，峰值日照小時數=輻射量÷0。36（換算係數）

16。蓄電池選型

蓄電池容量≥5h×逆變器功率/蓄電池組額定電壓

17。電價計算公式

發電成本價格=總成本÷總髮電量

電站盈利=（買電價格-發電成本價格）×電站壽命範圍內工作時間

發電成本價格=（總成本-總補貼）÷總髮電量

電站盈利=（買電價格-發電成本價格2）×電站壽命範圍內工作時間

電站盈利=（買電價格-發電成本價格2）×電站壽命範圍內工作時間+非市場因素收益

18。投資回報率計算

無補貼：年發電量×電價÷投資總成本×100%=年回報率

有電站補貼：年發電量×電價÷（投資總成本-補貼總額）×100%=年回報率

有電價補貼及電站補貼：年發電量×（電價+補貼電價）÷（投資總成本-補貼總額）×100%=年回報率

19。光伏方陣傾角角度和方位角角度

19。1傾斜角

緯度 元件水平傾角

0°—25° 傾角=緯度

26°—40° 傾角=緯度+5°—10°（在我國大部分地區採取+7°）

41°—55° 傾角=緯度+10°—15°

緯度>55° 傾角=緯度+15°—20°

19。2方位角

方位角=【一天中負荷的峰值時刻（24h制）-12】×15+（經度-116）

20。光伏方陣前後排間距：

D = 0 。 7 0 7 H / t a n ［ a c r s i n （ 0 。 6 4 8 c o sΦ- 0 。 3 9 9 s i nΦ） ］

D：元件方陣前後間距

Φ：光伏系統所處緯度（北半球為正，南半球為負）

H：為後排光伏元件底邊至前排遮擋物上邊的垂直高度