太阳能电池方阵功率计算方法

太阳能电池方阵功率计算方法（案例说明）

要计算太阳能电池组件的功率，必须要计算得到太阳能方阵面上所接收到的辐射量。下面以固定方阵为例进行设计。

1.太阳能电池方阵倾斜角确定

如果采用计算机辅助设计软件，应当进行太阳能电池方阵倾斜角的优化计算，要求在最佳倾斜角时冬天和夏天辐射量的差异尽可能小，而全年辐射量尽可能大，二者应当兼顾。这对纬度高地区尤其重要。高纬度地区的冬天和夏天水平面太阳能辐射差异非常大，如果按照水平面辐射量进行设计，则蓄电池的冬季存储量要远远大于阴雨天的存储量。造成蓄电池的设计容量和投资都加大。选择了最佳倾斜角，太阳能电池方阵面上的冬夏季辐射量之差就会变小，蓄电池的容量可以减少，系统造价降低，设计更为合理。如果不用计算机进行倾斜角优化设计，也可以根据当地纬度按照表2-13设计。

2.由水平面辐射量计算太阳能电池方阵平面上的辐射量

一般来讲，太阳能电池方阵面上的辐射量要比水平面辐射量高5%~15%不等；纬度越高，倾斜面比水平面增加的辐射量越大。

3.将倾斜面方阵面上的辐射量换算成峰值日照时数

换算公式如下：

如果辐射量的单位是：cal/cm2，则：

峰值日照时数=辐射量·0.0116，其中0.0116为将辐射量cal/cm2换算成峰值日照时数的换算系数。

峰值日照定义：100Mw/ cm2=0.1W/ cm2

1cal=4.1868J=4.1868W·S

则：（4.1868W·S）/（3600s/h·0.1W/ cm2）=0.0116h·cm2/cal

例如：假定某地年水平面辐射量为135Kcal/cm2，方阵面上的辐射量为148.5 Kcal/cm2 ，则年峰值日照时数为148500·0.0116=1722.6h；每日峰值日照时数为4.7h。

如果辐射量的单位是MJ/ m2，则峰值日照小时数=辐射量/3.6(换算系数)

例如：假定某地年水平辐射量为53 MJ/ m2，方阵面上的辐射量为6207 MJ/ m2，则年峰值日照小时数为6207/3.6=1724h；每日峰值日照时数为：1724/365=4.7h。

4.根据辐射量和负载数据计算太阳能电池组件的功率、蓄电池的容量及控制器、逆变器和其他设备的容量。

计算时应当确定系统的直流电压和交流输出电压。

5.太阳能电池方阵功率计算

首先确定太阳能电池的输出厂家和技术参数。如，输出厂家型号为PW500；最大功率为47.5WP；工作电压为17.0V（为12V蓄电池充电）；工作电流2.8A。

太阳能电池组件串联数=系统直流电压（蓄电池电压）/12V

如果系统电压为220V，则太阳能电池组件串联数为220/12=18(块)。

太阳能电池组件的并联数=负载日耗电（W·h）/[系统直流电压（V）·日峰值日照·系统效率系数·太阳能电池组件工作电流]

例如：负载日耗电10KW·h，太阳能电池组件的并联数为：

10000/[220×4.7×0.9×0.9×0.85×2.8]=5

式中0.9为蓄电池的充电效率和20年内太阳能电池组件衰减、方阵组合损失、尘埃遮挡等综合系数；0.85为逆变器转换效率。这些系数可以根据实际情况进行修改。

太阳能电池方阵总功率=18×5×47.5=4275Wp。