Для удовлетворения месячной потребности в электроэнергии в 300 кВт/ч обычно требуется массив солнечных панелей постоянного тока мощностью от 2,7 кВт до 3,2 кВт (при условии 4-5 часов пикового солнечного света в день и уровне потерь в системе 15%-25%). Согласно местным нормативам Нью-Джерси, каждый установленный киловатт солнечной мощности генерирует примерно 1 200 кВт/ч в год. Таким образом, для удовлетворения годового спроса на электроэнергию в 3600 кВт/ч необходима система мощностью около 3 кВт.
1. Метод детального расчета мощности (также применим для B2B/крупных систем)
300 кВт-ч ÷ 30 дней = 10 кВт-ч/день
2. Оцените пиковые солнечные часы (PSH) для вашей местности
Это значение представляет собой количество часов в день, в течение которых солнечные панели работают на полную номинальную мощность. В Соединенных Штатах типичные значения варьируются от 3 до 6 PSH в зависимости от географического положения. В большинстве районов Нью-Джерси этот показатель в среднем составляет около 4,5 PSH. Конкретные значения можно получить с помощью карт солнечного излучения или таких инструментов, как NSRDB или PVWatts.
3. Учет потерь/понижения в системе
Ни одна система не достигает эффективности 100%. Типичные потери включают:
Потери преобразования инвертора
Потери в кабеле (постоянного/переменного тока)
Несоответствие/деградация модуля
Температура/тепловые потери
Влияние загрязнения, затенения, пыли
Обрыв или отключение инвертора
Фактические коэффициенты снижения должны составлять от 0,75 до 0,85 (с учетом потерь 15-25%). Приоритет отдавайте оценкам монтажников, если они доступны.
4. Рассчитайте требуемую мощность массива постоянного тока
Требуемый размер постоянного тока (кВт) = Суточная потребность в кВт/ч ÷ (PSH × понижающий коэффициент)
Пример:
Продолжительность хранения = 5 часов, коэффициент снижения = 0,80 → Требуемая мощность = 10 ÷ (5 × 0,80) = 2,5 кВт
Продолжительность хранения = 4 часа, коэффициент снижения = 0,80 → Требуемая мощность = 10 ÷ (4 × 0,80) = 3,125 кВт
В практических приложениях обычно используются промежуточные значения, например, ~2,7-3,2 кВт.
5. Проверка с помощью локальных эмпирических правил
В Нью-Джерси солнечная система мощностью 1 кВт ежегодно вырабатывает около 1200 кВт/ч.
Годовое потребление электроэнергии = 300 × 12 = 3 600 кВт-ч
Необходимая мощность = 3,600 ÷ 1,200 = 3,0 кВт
Этот результат соответствует приведенной выше оценке после учета убытков.
6. Подход к оптимизации B2B/крупномасштабных систем
Коэффициент мощности DC/AC/коэффициент перепроектирования: Установите мощность модулей постоянного тока в 1,1-1,3 раза больше мощности инвертора переменного тока, чтобы увеличить выработку при низкой освещенности, хотя это может привести к сокращению мощности в пиковые периоды.
Сезонные колебания/проектирование резервной мощности: Добавьте резервную мощность 10-20%, если высокий спрос на электроэнергию будет наблюдаться в малосолнечные месяцы (зимой).
Эффективность инвертора и потери на обрыв: При определенных нагрузках КПД инвертора может опускаться ниже 100%. Когда мощность модуля превышает номинальные параметры инвертора, избыточная мощность приводит к обрыву мощности.
Физические ограничения/затенение/ориентация: Если часть крыши затенена или плохо ориентирована, увеличьте пропускную способность или оптимизируйте расположение.
