Um einen monatlichen Strombedarf von 300 kWh zu decken, ist in der Regel eine Gleichstrom-Solarmodulanlage mit einer Leistung zwischen 2,7 kW und 3,2 kW erforderlich (unter der Annahme von 4-5 Stunden maximaler Sonneneinstrahlung pro Tag und einer Systemverlustrate von 15%-25%). Nach der lokalen Richtlinie von New Jersey erzeugt jedes installierte Kilowatt Solarkapazität jährlich etwa 1.200 kWh. Um einen jährlichen Strombedarf von 3.600 kWh zu decken, ist also eine Anlage von etwa 3 kW erforderlich.
1. Detaillierte Kapazitätsberechnungsmethode (auch anwendbar für B2B/Großsysteme)
300 kWh ÷ 30 Tage = 10 kWh/Tag
2. Schätzen Sie die Spitzensonnenstunden (PSH) für Ihren Standort
Dieser Wert gibt die Anzahl der Stunden pro Tag an, in denen Solarmodule mit ihrer vollen Nennleistung arbeiten. In den Vereinigten Staaten liegen die typischen Werte je nach geografischer Lage zwischen 3 und 6 PSH. In den meisten Gebieten in New Jersey liegt der Durchschnitt bei 4,5 PSH. Spezifische Werte können mithilfe von Sonneneinstrahlungskarten oder Tools wie NSRDB oder PVWatts ermittelt werden.
3. Berücksichtigung von Systemverlusten/derating
Kein System erreicht einen Wirkungsgrad von 100%. Typische Verluste sind:
Umwandlungsverluste des Wechselrichters
Kabel (DC/AC) Verluste
Modul-Fehlanpassung/Verschlechterung
Temperatur-/Wärmeverluste
Auswirkungen von Verschmutzung, Beschattung, Staub
Übersteuerung oder Abschaltung des Wechselrichters
Die tatsächlichen Reduktionsfaktoren sollten zwischen 0,75 und 0,85 liegen (entsprechend den Verlusten von 15-25%). Bevorzugen Sie die Schätzungen des Installateurs, falls verfügbar.
4. Berechnung der erforderlichen DC-Array-Kapazität
Erforderliche DC-Größe (kW) = Täglicher kWh-Bedarf ÷ (PSH × Derating-Faktor)
Beispiel:
Speicherdauer = 5 Stunden, Derating-Faktor = 0,80 → Erforderliche Leistung = 10 ÷ (5 × 0,80) = 2,5 kW
Speicherdauer = 4 Stunden, Derating-Faktor = 0,80 → Erforderliche Leistung = 10 ÷ (4 × 0,80) = 3,125 kW
In der Praxis werden in der Regel Zwischenwerte verwendet, z. B. ~2,7-3,2 kW.
5. Überprüfen mit lokalen empirischen Regeln
In New Jersey erzeugt eine 1-kW-Solaranlage jährlich etwa 1.200 kWh.
Jährlicher Stromverbrauch = 300 × 12 = 3.600 kWh
Erforderliche Leistung = 3.600 ÷ 1.200 = 3,0 kW
Dieses Ergebnis stimmt mit der obigen Schätzung nach Berücksichtigung der Verluste überein.
6. B2B/Großsystem-Optimierungsansatz
DC/AC-Kapazitätsverhältnis/Over-Design-Faktor: Stellen Sie die Kapazität der DC-Module auf das 1,1-1,3-fache der AC-Wechselrichterkapazität ein, um die Stromerzeugung bei geringer Einstrahlung zu erhöhen, auch wenn dies zu Leistungseinschränkungen in Spitzenzeiten führen kann.
Saisonale Schwankungen/Pufferkapazität: Fügen Sie 10-20% redundante Kapazität hinzu, wenn während der sonnenarmen Monate (Winter) ein hoher Strombedarf besteht.
Wirkungsgrad des Wechselrichters und Abschneideverluste: Der Wirkungsgrad des Wechselrichters kann bei bestimmten Lasten unter 100% fallen. Wenn die Modulleistung die Nennleistung des Wechselrichters übersteigt, führt die Überkapazität zur Leistungsbegrenzung.
Physikalische Beschränkungen/Schattenwurf/Ausrichtung: Wenn Teile des Daches verschattet oder schlecht ausgerichtet sind, sollte die Kapazität erhöht oder die Anordnung optimiert werden.