Pour répondre à une demande mensuelle d'électricité de 300 kWh, un ensemble de panneaux solaires à courant continu d'une capacité comprise entre 2,7 kW et 3,2 kW est généralement nécessaire (en supposant 4 à 5 heures d'ensoleillement maximum par jour et un taux de perte du système de 15%-25%). Selon les directives locales du New Jersey, chaque kilowatt de capacité solaire installée génère environ 1 200 kWh par an. Par conséquent, pour répondre à une demande annuelle d'électricité de 3 600 kWh, un système d'environ 3 kW est nécessaire.
1. Méthode détaillée de calcul des capacités (également applicable aux systèmes B2B/grands)
300 kWh ÷ 30 jours = 10 kWh/jour
2. Estimez les heures d'ensoleillement maximal (HES) pour votre emplacement
Cette valeur représente le nombre d'heures par jour pendant lesquelles les panneaux solaires fonctionnent à leur pleine puissance nominale. Aux États-Unis, les valeurs typiques varient de 3 à 6 PSH en fonction de la situation géographique. La plupart des régions du New Jersey ont une moyenne de 4,5 PSH. Des valeurs spécifiques peuvent être obtenues à l'aide de cartes d'irradiation solaire ou d'outils tels que NSRDB ou PVWatts.
3. Tenir compte des pertes/du déclassement du système
Aucun système n'atteint une efficacité de 100%. Les pertes typiques sont les suivantes
Pertes de conversion de l'onduleur
Pertes de câble (DC/AC)
Inadéquation/dégradation du module
Température/pertes thermiques
Effets de l'encrassement, de l'ombrage et de la poussière
Écrêtage ou arrêt de l'onduleur
Les facteurs de déclassement réels doivent être compris entre 0,75 et 0,85 (représentant les pertes 15-25%). Donner la priorité aux estimations de l'installateur si elles sont disponibles.
4. Calculer la capacité requise du réseau CC
Taille requise du CC (kW) = Demande quotidienne en kWh ÷ (PSH × facteur de déclassement)
Exemple :
Durée de stockage = 5 heures, facteur de déclassement = 0,80 → Capacité requise = 10 ÷ (5 × 0,80) = 2,5 kW
Durée de stockage = 4 heures, facteur de déclassement = 0,80 → Puissance requise = 10 ÷ (4 × 0,80) = 3,125 kW
Dans les applications pratiques, des valeurs intermédiaires sont généralement utilisées, telles que ~2,7-3,2 kW.
5. Vérification à l'aide de règles empiriques locales
Dans le New Jersey, un système solaire de 1 kW produit environ 1 200 kWh par an.
Consommation annuelle d'électricité = 300 × 12 = 3 600 kWh
Puissance requise = 3 600 ÷ 1 200 = 3,0 kW
Ce résultat correspond à l'estimation ci-dessus après comptabilisation des pertes.
6. Approche de l'optimisation des systèmes B2B/à grande échelle
Rapport de capacité CC/CA/facteur de surdimensionnement : Régler la capacité des modules CC à 1,1-1,3 fois la capacité de l'onduleur CA pour augmenter la production en cas de faible irradiation, bien que cela puisse entraîner une réduction de la puissance pendant les périodes de pointe.
Fluctuations saisonnières/Conception de la capacité tampon : Ajouter une capacité redondante de 10-20% si la demande d'électricité est élevée pendant les mois de faible ensoleillement (hiver).
Rendement de l'onduleur et pertes d'écrêtage : Le rendement de l'onduleur peut tomber en dessous de 100% sous certaines charges. Lorsque la puissance des modules dépasse les valeurs nominales de l'onduleur, la surcapacité entraîne un écrêtage de la puissance.
Contraintes physiques / ombrage / orientation : Si des parties du toit sont ombragées ou mal orientées, augmenter la capacité ou optimiser la disposition.
