لتعويض ما يقرب من 450 كيلوواط/ساعة من الاستهلاك الشهري للكهرباء (حوالي 15 كيلوواط/ساعة في اليوم)، ستحتاج إلى نظام شمسي يتراوح بين 4.5 كيلوواط و6.5 كيلوواط، اعتماداً على ظروف الموقع (كثافة ضوء الشمس والفاقد والتظليل) ومتطلبات حمولة العمل.
المواصفات التفصيلية واعتبارات التصميم
1. تحويل الاستهلاك الشهري إلى هدف يومي
450 كيلو وات/ساعة ÷ 30 = 15 كيلو وات/ساعة/اليوم
إضافة مخزن أداء احتياطي (10-25%) لمراعاة خسائر الكفاءة والتغيرات الموسمية والتكرار → الهدف المحدد عند 16.5 إلى 18.8 كيلوواط/ساعة/اليوم تقريبًا
2. تحديد مدة ذروة ضوء الشمس في الموقع
ساعات ذروة ضوء الشمس = متوسط المدة اليومية المكافئة للشمس الكاملة المكافئة للشمس الكاملة
حوالي 3.5-4.5 ساعات إلى 4.5 ساعات/اليوم لمعظم مناطق شمال شرق الولايات المتحدة
3. تطبيق عوامل الاستبعاد (الخسائر)
تشمل خسائر النظام الفعلية ما يلي: خسائر كفاءة العاكس، وخسائر الخطوط، وتراكم الغبار، وتأثيرات التظليل، وتأثيرات درجة الحرارة، وعدم تطابق الوحدات
عامل الاستنقاص النموذجي = 0.75 إلى 0.85 (أي فقدان 15-25%)
4. حساب سعة نظام التيار المستمر المطلوبة
الصيغة:
> طاقة التيار المستمر المطلوبة (كيلوواط) = الاستهلاك اليومي المستهدف للكهرباء (كيلوواط/ساعة) ÷ ذروة ساعات الذروة اليومية لضوء الشمس ÷ عامل التكييف
بافتراض 17 كيلوواط ساعة/يومياً، 4.0 ساعات من ضوء الشمس، ومعامل الاستبعاد 0.80:
17 ÷ 4.0 ÷ 0.80 = 5.3125 كيلو وات تيار مستمر
5. تحويل سعة التيار المستمر إلى كمية اللوحة ومساحتها وتخطيطها
باستخدام ألواح بقدرة 400 واط 5.3125 5.3125 ÷ 0.4 = ~ 13.3 → ~ 14 لوحًا
مساحة اللوحة: اللوحة النموذجية ذات 60 خلية (سكنية) حوالي 17-18 قدمًا مربعة (1.7 متر مربع) ([Solartap][1])
14 لوحًا × 1.7 متر مربع تقريبًا = 23.8 متر مربع تقريبًا (أو 255 قدمًا مربعًا تقريبًا)
ضع في الحسبان الانتكاسات والتباعد والتظليل ومسارات الوصول وزاوية الميل والاتجاه
6. التسويات والاعتبارات التجارية/المؤسسات التجارية/المؤسساتية
a. ذروة الطلب ومنحنيات الأحمال ورسوم الطلب
حتى الاستهلاك المنخفض للكهرباء (kWh) قد ينطوي على طلب لحظي مرتفع (kW)، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الفواتير
يجب أن يركز تصميم النظام على خفض رسوم الطلب، وليس فقط تعويض استهلاك الطاقة
b. قابلية التوسع وتخطيط الهامش
السماح بسعة احتياطية قدرها 10-251 تيرابايت 3 تيرابايت لنمو الأحمال في المستقبل (على سبيل المثال، المعدات الجديدة، وشواحن السيارات الكهربائية)
حجز مساحة على السطح أو على الأرض للتوسع المستقبلي
c. اختيار العاكس ونسبة طاقة التيار المستمر/ التيار المتردد
في معظم المشاريع التجارية، يمكن زيادة طاقة التيار المستمر بشكل مناسب (على سبيل المثال، 1.1 ضعف أو 1.2 ضعف) ضمن حدود الشركة المصنعة
يساعد الحجم الزائد على التخفيف من فترات انخفاض الإشعاع
d. تخزين الطاقة/الأنظمة الهجينة/الأنظمة الاحتياطية
بالنسبة لأهداف تحويل الأحمال أو الطاقة الاحتياطية، يجب مراعاة تصميم سعة البطارية؛ فحجم المصفوفة الكهروضوئية له تأثير محدود ولكنه يحدد بشكل مباشر تكاليف البطارية والعاكس
إنشاء نماذج النظام بناءً على منحنيات حمل البطارية لتحسين التكوينات
e. الأداء الموسمي والهامش الشتوي
قد ينخفض التوليد الشتوي بمقدار 30-501 تيرابايت 3 تيرابايت عن المعدل المتوسط.
يجب أن يحقق التصميم أهداف الطاقة السنوية، وليس فقط أهداف التوليد الصيفية.
f. السياسات التنظيمية، ومعايير الربط بالشبكة، وقواعد صافي إنتاج الطاقة
فهم سياسات القياس الصافي المحلية ودعم تعريفة التغذية والقيود المفروضة على الإنتاج.
تفرض بعض المناطق حدودًا قصوى للإنتاج؛ وقد يؤدي الإفراط في الحجم إلى نتائج عكسية.
