光伏系统设计计算公式

光伏发电系统设计计算公式1、转换效率：η = Pm（电池片的峰值功率） /A （电池片面积）× Pin（单位面积的入射光功率）其中： Pin=1KW/㎡ =100mW/cm 2。2、充电电压：Vmax=V 额× 1.43 倍3.电池组件串并联3.1 电池组件并联数 =负载日平均用电量（ Ah） /组件日平均发电量（ Ah）3.2 电池组件串联数 =系统工作电压（ V）×系数 1.43/ 组件峰值工作电压（ V）4.蓄电池容量蓄电池容量 =负载日平均用电量（ Ah）×连续阴雨天数 /最大放电深度5 平均放电率平均放电率（ h） =连续阴雨天数×负载工作时间 /最大放电深度6.负载工作时间负载工作时间（ h） =∑负载功率×负载工作时间 / ∑负载功率7. 蓄电池：7.1 蓄电池容量 =负载平均用电量（ Ah）×连续阴雨天数×放电修正系数 / 最大放电深度×低温修正系数7.2 蓄电池串联数 =系统工作电压 / 蓄电池标称电压7.3 蓄电池并联数 =蓄电池总容量 / 蓄电池标称容量8.以峰值日照时数为依据的简易计算8.1 组件功率 =（用电器功率×用电时间 / 当地峰值日照时数）×损耗系数损耗系数：取 1.6～ 2.0 ，根据当地污染程度、线路长短、安装角度等；8.2 蓄电池容量 =（用电器功率×用电时间 / 系统电压）×连续阴雨天数×系统安全系数系统安全系数：取 1.6～ 2.0 ，根据蓄电池放电深度、冬季温度、逆变器转换效率等；9.以年辐射总量为依据的计算方式组件（方阵） =K×（用电器工作电压×用电器工作电流×用电时间） / 当地年辐射总量有人维护 +一般使用时， K 取 230； 无人维护 +可靠使用时， K 取 251； 无人维护 +环境恶劣 +要求非常可靠时，K 取 276；10.以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算10.1 方阵功率 =系数 5618×安全系数×负载总用电量 /斜面修正系数×水平面年平均辐射量系数 5618：根据充放电效率系数、组件衰减系数等；安全系数：根据使用环境、有无备用电源、是否有人值守等，取 1.1～ 1.3 ；10.2 蓄电池容量 =10×负载总用电量 / 系统工作电压； 10：无日照系数（对于连续阴雨不超过 5 天的均适用）11. 以峰值日照时数为依据的多路负载计算11.1 电流：组件电流 =负载日耗电量（ Wh） / 系统直流电压（ V）×峰值日照时数（ h）×系统效率系数系统效率系数：含蓄电池充电效率 0.9 ，逆变器转换效率 0.85 ，组件功率衰减 +线路损耗 +尘埃等 0.9. 具体根据实际情况进行调整。11.2 功率：组件总功率 =组件发电电流×系统直流电压×系数 1.43 系数 1.43 ：组件峰值工作电压与系统工作电压的比值。11.3 蓄电池组容量：蓄电池组容量 =【负载日耗电量（ Wh） / 系统直流电压（ V） 】×【连续阴雨天数 / 逆变器效率×蓄电池放电深度】逆变器效率： 根据设备选型约 80%～ 93%之间； 蓄电池放电深度： 根据其性能参数和可靠性要求等， 在 50%～75%之间选择。12. 以峰值日照时数和两段阴雨天间隔天数为依据的计算方法：12.1 系统蓄电池组容量的计算：蓄电池组容量（ Ah） =安全次数×负载日平均耗电量（ Ah）×最大连续阴雨天数×低温修正系数 / 蓄电池最大放电深度系数安全系数： 1.1-1.4 之间；低温修正系数： 0℃以上时取 1.0 ， -10 ℃以上取 1.1 ， -20 ℃以上取 1.2 ；蓄电池最大放电深度系数：浅循环取 0.5 ，深度循环取 0.75 ，碱性镍镉蓄电池取 0.85. 12.2 组件串联数：组件串联数 =系统工作电压（ V）×系数 1.43/ 选定组件峰值工作电压（ V）12.3 组件平均日发电量计算：组件日平均发电量 =（ Ah） =选定组件峰值工作电流（ A）×峰值日照时数（ h）×斜面修正系数×组件衰减损耗系数；峰值日照时数和倾斜面修正系数为系统安装地的实际数据；组件衰减损耗修正系数主要指因组件组合、组件功率衰减、组件灰尘遮盖、充电效率等的损失，一般取 0.8 ；12.4 两段连续阴雨天之间的最短间隔天数需要补充的蓄电池容量的计算：补充的蓄电池容量（ Ah） =安全系数×负载日平均耗电量（ Ah）×最大连续阴雨天数；组件并联数的计算：组件并联数 =【补充的蓄电池容量 +负载日平均耗电量×最短间隔天数】 / 组件平均日发电量×最短间隔天数负载日平均耗电量 =负载功率 / 负载工作电压×每天工作小时数13. 光伏方阵发电量的计算：年发电量 =（ kWh） =当地年总辐射能（ KWH/㎡）×光伏方阵面积（㎡）×组件转换效率×修正系数。P=H · A· η · K 修正系数 K=K1· K2· K3· K4· K5 K1 组件长期运行的衰减系数，取 0.8； K2 灰尘遮挡组件及温度升高造成组件功率下降修正，取 0.82； K3为线路修正， 取 0.95； K4 为逆变器效率， 取 0.85 或根据厂家数据； K5 为光伏方阵朝向及倾斜角修正系数，取 0.9 左右。14.根据负载耗电量计算光伏方阵的面积光伏组件方阵面积 =年耗电量 /当地年总辐射能×组件转换效率×修正系数A=P/H· η · K 15.太阳能辐射能量的转换1 卡（ cal） =4.1868 焦（ J） =1.16278 毫瓦时（ mWh ）1 千瓦时（ kWh） =3.6 兆焦（ MJ）1 千瓦时 /㎡（ KWh/㎡） =3.6 兆焦 / ㎡（ MJ/ ㎡） =0.36 千焦 / 厘米 2（ KJ/cm2）100 毫瓦时 / 厘米 2（ mWh/cm 2） =85.98 卡 / 厘米 2（ cal/cm 2）1 兆焦 /米 2（ MJ/m 2） =23.889 卡 /厘米 2（ cal/cm 2） =27.8 毫瓦时 / 厘米 2（ mWh/cm 2）当辐射量的单位为卡 / 厘米 2：年峰值日照时数 =辐射量× 0.0116（换算系数）当辐射量的单位为兆焦 / 米 2，年峰值日照时数 =辐射量÷ 3.6（换算系数） ；当辐射量单位为千瓦时 / 米 2，峰值日照小时数 =辐射量÷ 365 天当辐射量的单位为千焦 / 厘米 2，峰值日照小时数 =辐射量÷ 0.36（换算系数）16.蓄电池选型：蓄电池容量≥ 5h×逆变器功率 /蓄电池组额定电压17.电价计算公式：发电成本价格 =总成本÷总发电量电站盈利 =（买电价格 -发电成本价格）×电站寿命范围内工作时间发电成本价格 =（总成本 -总补贴）÷总发电量电站盈利 =（买电价格 -发电成本价格 2）×电站寿命范围内工作时间电站盈利 =（买电价格 -发电成本价格 2）×电站寿命范围内工作时间 +非市场因素收益18.投资回报率计算：无补贴：年发电量×电价÷投资总成本× 100%=年回报率；有电站补贴：年发电量×电价÷（投资总成本 -补贴总额）× 100%=年回报率有电价补贴及电站补贴：年发电量×（电价 +补贴电价）÷（投资总成本 -补贴总额）× 100%=年回报率19.光伏方阵倾角角度和方位角角度：19.1 倾斜角：纬度 组件水平倾角0°— 25° 倾角 =纬度26°— 40° 倾角 =纬度 +5°— 10°（在我国大部分地区采取 +7°）41°— 55° 倾角 =纬度 +10°— 15°纬度＞ 55° 倾角 =纬度 +15°— 20°19.2 方位角：方位角 =【一天中负荷的峰值时刻（ 24h 制） -12】× 15+（经度 -116）20.光伏方阵前后排间距：D = 0 . 7 0 7 H / t a n [ a c r s i n ( 0 . 6 4 8 c o s Φ - 0 . 3 9 9 s i n Φ ) ] D：组件方阵前后间距；Φ ：光伏系统所处纬度（北半球为正，南半球为负） ；H ：为后排光伏组件底边至前排遮挡物上边的垂直高度。