离网(独立)-型光伏发电系统设计与简易计算方法.pdf

离网(独立)-型光伏发电系统设
计与简易计算方法

乛、離网(独立)型光伏发电系统
(一)前言：

光伏发电系统的设计与计算涉及的影响因素较多，不仅与光伏电站所在地区的
光照条件、地理位置、气侯条件、空气质量有关，也与电器负荷功率、用电时
间有关，还与需要確保供电的阴雨天数有关，其它尚与光伏组件的朝向、倾角、
表面清洁度、环境温度等等因素有关。而这些因素中，例如光照条件、气候、
电器用电状况等主要因素均极不稳定，因此严格地讲，離网光伏电站要十分严
格地保持光伏发电量与用电量之间的始终平衡是不可能的。離网电站的设计计
算只能按统计性数据进行设计计算，而通过蓄电池电量的变化调节两者的不平
衡使之在发电量与用电量之间达到统计性的平衡。
(二)设计计算依椐：

光伏电站所在地理位置(緯度)、年平均光辐射量F或年平均每日辐射量

f(f=F/365)(详见表1)
我国不同地区水平面上光辐射量与日照时间资料表1

年平均光辐射量F年平均
年平均年平均每天
年平均光每天辐每天光1kw/m2
地区峰
地区照时间射量照时间
类别MJ/m2.Kwh/m2光照时
H(小时)f(MJ/m2h
间h1
)(小时)
(小时)
宁夏北部、甘
肃北部、新疆6680-8401855-2333200-330
一18.3-23.08.7-9.05.0-6.3
南部、青海西030
部、西藏西部、

(印度、巴基斯
坦北部)
河北西北部、
山西北部、内
蒙南部、宁夏
5852-6681625-1853000-320
二南部、甘肃中16.0-18.38.2-8.74.5-5.1
050
部、青海东部、
西藏东南部、
新疆西部
山东、河南、
河北东南部、
山西南部、新
5016-5851393-1622200-300
三疆北部、吉林、13.7-16.06.0-8.23.8-4.5
250
辽宁、云南、
陕西北部、甘
肃东南部、江

苏北部、安徽
北部、台湾西
南部
湖南、湖北、
广西、江西、
淅江、福建北
部、广东北部、4190-5011163-1391400-220
四11.5-13.73.8-6.03.2-3.8
陕西南部、江630
苏南部、安徽
南部、黑龙江、
台湾东北部
3344-4191000-140
五四川、贵州928-11639.16-11.52.7-3.82.5-3.2
00

注：1)1kwh=3.6MJ；亻

2)f=F(MJ/m2)/365天；
3)h=H/365天；
4)h1=F(KWh)/365(天)/1000(kw/m2)(小时)；
3)5)表中所列为各地水平面上的辐射量，在倾斜光伏组件
上的辐射量比水平面上辐射量多。

设y=倾斜光伏组件上的辐射量/水平面上辐射量=1.05—1.15。故设计计算倾斜
光伏组件面上辐射量时应乘以量量时应乘以y。
2.各种电器负荷电功率w及其每天用电时间t；
3.確保阴雨天供电天数d；
4.蓄电池放电深度DOD(蓄电池放电量与总容量之比)；
(三)设计计算：

1.每天电器用电总量Q：
Q=(W1×t1十W2×t2十----------)(kwh)
2.光伏组件总功率Pm：
Pm=a×Q/F×y×η/365×3.6×1
或Pm=a×Q/f×y×η/3.6×1
或Pm=(a×Q/h1×y×η)(kwp)

Pm----光伏组件峰值功率，单位：WP或KWP(标定条件：光照强度
1000W/m2，温度25℃，大气质量AM1.5)
a-----全年平均每天光伏发电量与用电量之比
此值1≤a≤d
η-----发电系统综合影响系数(详见表2)

光伏发电系统各种影响因素分析表表2

系数代号系数名称损失率备注
组件表面清洁
η1约3%
度损失
η2温升损失0.4%/℃
η3方阵组合损失约3%
最大功率点偏
η4约4%
离损失
组件固定倾角
η5约8%
损失
η6逆变器效率85-93%
η7线损约3%
蓄电池过充保
η8约3%
护损失
充电控制器损
η9约8%
耗

η10蓄电池效率80-90%
1)离网η1
交流系统----------η10
η=52-56%
2)离网η1
合计ηη=59-63%
直流系统----η5*η7
---η10η=72-78%
3)并网
系统η1-----η7

3.蓄电池容量C：
C=d×Q/DOD×η6×η9×η10(kwh)-----(交流供电)
C=d×Q/DOD×η9×η10(kwh)-----(直流供电)
4.蓄电池电压V、安时数AH、串联数N与并联数M设计：
蓄电池总安时数AH=蓄电池容量C/蓄电池组电压V
；2.4v；3.6v；4.8v；6v；12v；24v；48v；60v；110v；220v
蓄电池串联数N=蓄电池组电压V/每只蓄电池