有关太阳能电池板的数据计算

一，太阳能光电产品计算下面以 1kW输出功率，每天使用 6 个小时为例，介绍一下计算数据：1. 首先应计算出每天消耗的瓦时数 ( 包括逆变器的损耗 ) ：通常逆变器的转换效率为 90%（国内企业研制的大功率光伏逆变器最高转换率已达98.8%） ， 则当输出功率为 P1=1kW时， 则实际需要输出功率应为 P2=1kW/90％ =1.11kW；若按每天使用 6 小时，则耗电量为 W1=1.11kW*6 小时 =6.66kWh。2. 蓄电池的选择：按照蓄电池一次充满后连续放电（非浮充状态下）可供负载一天（ 6 小时）使用蓄电池采用规格 : 2400WH/12V。蓄电池容量： 2400WH/12V=200AH，蓄电池每日放电量 6.66kw/12v=555Ah ，即每天 （ 6 小时使用时间） 的用电量为 12V555Ah。 蓄电池的最大放电深度最好保持在 70%以内 , 所以输入应为： W2 =W1 /0.7=6.66kwh/0.7=9.51kWh 。总共容量的计算： 555Ah/0.7=792.85Ah ≈ 800Ah， 实际没有 800AH的容量， 可以用 200AH四组就可以了．3. 太阳能电池容量的计算与当地的地理位置、太阳辐射、气侯等因素有关。首先计算标准辐照度下当地的年平均日照时数 H（ h）H＝ 年辐射总量（ kcal/cm2）× 1.63 （ Wh/kcal ）365× 0.1 （ W/cm2）式中 0.1W/cm2是 25℃， AM1.5光谱时的辐照度， 也是太阳能电池的标准测试条件。表 1 我国各类地区太阳能年辐射量将年总辐射量代入公式，可得到各地区标准辐照度下当地的年平均日照时数 H（ h），结果如表 1 按每日有效日照时间为 H 小时计算，再考虑到充电效率和充电过程中的损耗，充电过程中，太阳能电池板的实际使用功率为 70％。太阳能电池板的输出功率应为 P3 =9.51kWh/H/70%=13.585/H(W)。太阳能峰值功率 WP是在标准条件下：辐射强度 1000W/m2，大气质量 AM15，电池温度 25℃条件下，太阳能电池的输出功率。太阳能电池的额定输出功率与转换效率有关，一般来讲，单位面积的电池组件，转换效率越高，其输出功率越大。太阳能电池目前的转换效率一般在 14-17%之间，每平方米的太阳能电池组件输出功率约140-170WP. 面积功率 * 面积 =功率我们按照面积电池（ m2）光电转换效率为 15%计算，假设此时太阳光的总功率为1000W/m2 组件的功率为 P3 =13.585/H(kW) 面积功率 P0=1000W/ m2 *15%=150W/m2 面积 S=P3 /P 0 =(13585/H)/150=90.57/H(m 2)根据各地每日有效日照时间 H的不同代入上式可计算出各地太阳能电池板的使用面积，具体数据见图 1。图 1 等级 地区 年总辐射（ kcal/cm 2）标准辐照度下当地的年平均日照时数 H（ h）太阳能电池板面积（ m2）1 宁夏北部、甘肃西部、新疆东南部、青海西部、西藏西部160～ 200 7.15 ～ 8.93 12.67 ～ 10.14 2 河北西北部、山西北部、内蒙古宁夏南部、甘肃中部、青海东部西藏东南部、 新疆南边150～ 160 6.69 ～ 7.15 13.53 ～ 12.67 3 云南、山东、河南、河北东南部山西南部、新疆北部、吉林、 辽宁、 陕西北部、甘肃东南部、安徽北部、 广东南部、 福建南部、江苏北部120～ 140 5.35 ～ 6.25 16.93 ～ 14.49 4 湖南、广西、江西、浙江、湖北福建北部、广东北部、陕西南部江苏南部、 黑龙江、 安徽南部100～ 120 4.46 ～ 5.36 20.3 ～ 16.90 5 四川、贵州 80～ 120 3.57 ～ 4.46 25.37 ～ 20.3 综上：各地可根据以上数据和负载情况选择系统中蓄电池和太阳能电池板的具体用量。二、下面计算本系统节能减排量，以太阳能电池板 100m2为例进行计算。按照面积电池（ m2）光电转换效率为 15%计算，假设此时太阳光的总功率为1000W/m2 ，面积功率 P0=1000W/ m2 *15%=150W/m2，各地标准辐照度下当地的年平均日照时数 H（ h），相应太阳能电池板面积 S=100m2，则平均电能消耗 W0=P0*S*H=0.15*100*H=15*H（ kWh），将 H具体值带入公式，即可得到各地每天太阳能电池板的发电量。当然从太阳能电池板到负载还有各级能量损耗，分别为上面提到的：太阳能电池板的实际使用功率为 70％，蓄电池的最大放电深度 70%, 逆变器的转换效率为 90%， 可得负载实际耗电量 W=W0*（ 70%*70%*90%）=15H*0.441=6.615H（ kWh） , 各地太阳能发电负载实际用电量（即节省的电能）见图 2 按发电量计算，现在发一度电的耗煤量为 0.34kg, 按照煤炭中含碳量为 70%计算，每发一度电产生 CO2 为 0.87kg, 则采用本系统每日减少排放 CO2 量 M=W*0.87（ kg） ,各地具体值见图 2. 图 2（以太阳能电池板 100m2为例进行计算）等级 地区 年总辐射（ kcal/cm2）标准辐照度下当地的年平均日照时数 H（ h）平均每日发电负载实际用量（ kWh）平均每日减少CO2 排放量（ kg）1 宁夏北部、甘肃西部、 新疆东南部、 青海西部、西藏西部160～ 200 7.15 ～ 8.93 47.30 ～ 59.07 41.15 ～ 51.39 2 河北西北部、 山西北部、内蒙古宁夏南部、甘肃中部、青海东部西藏东南部、 新疆南边150～ 160 6.69 ～ 7.15 44.25 ～ 47.30 38.50 ～ 41.15 3 云南、山东、河南、河北东南部山西南部、新疆北部、 吉林、 辽宁、 陕西北部、甘肃东南部、 安徽北部、 广东南部、 福建南部、 江苏北部120～ 140 5.35 ～ 6.25 35.39 ～ 41.34 30.79 ～ 36.00 4 湖南、广西、江西、浙江、湖北福建北部、广东北部、陕西南部江苏南部、黑龙江、安徽南部100～ 120 4.46 ～ 5.36 29.50 ～ 35.46 25.67 ～ 30.85 5 四川、贵州 80～ 120 3.57 ～ 4.46 23.62 ～ 29.50 20.55 ～ 25.67