太陽能光伏系統計算方法

1、太陽能光伏系統計算方法隨著傳統能源的日益緊缺，太陽能的應用將會越來越廣泛，尤其太陽能發(fā)電領域在短短 的數年時間內已發(fā)展成為成熟的朝陽產業(yè)。1： 目前制約太陽能發(fā)電應用的最重要環(huán)節(jié)之一是價格，以一盞雙路的太陽能路燈為 例，兩路負載如為 60 瓦，（以長江中下游地區(qū)有效光照4.5h/天、每夜放電 7 小時、增加電池板 20預留額計算）其電池板就需要 160W 左右，按每瓦 30 元計算，電池板的費用就要 4800 元，再加上 180AH 左右的蓄電池組費用也在 1800 左右，整個路燈一次性投入成本大 大高于市電路燈，造成了太陽能路燈應用領域的主要瓶頸。2：蓄電池的使用壽命也應該考慮在整個路燈系統

2、應用中，一般的蓄電池保修三年或五 年，但一般的蓄電池在一年、 甚至半年以后就會出現充電不滿的情況， 有些實際充電率有可 能下降到 50左右，這必將影響連續(xù)陰雨天時期的夜間正常照明，所以選擇一款較好的蓄 電池尤為重要。3：一些工程商常選用 LED 燈做為太陽能路燈的照明，但是 LED 燈的質量層差不齊， 光衰嚴重的 LED 半年就有可能衰減 50光照度。所以最佳選擇為光壽命長、光效高、光衰 較慢的 LVD 無極燈，或者選用低壓鈉燈等。4：控制器的選擇往往也是被工程商忽略的一個問題，控制器的質量層差不齊， 12V/10A的控制器市場價格在 100-200 元不等， 雖然是整個路燈系統中價值最小的部

3、分， 但它卻是非 常重要的一個環(huán)節(jié)。 控制器的好壞直接影響到太陽能路燈系統的組件壽命以及整個系統的采 購成本，一：應該選擇功耗較低的控制器，控制器24 小時不間斷工作， 如其自身功耗較大，則會消耗部分電能 ,最好選擇功耗在 1 毫安（MA ）以下的控制器。二：要選擇充電效率高的 控制器，具有 MCT 充電模式的控制器能自動追蹤電池板的最大電流，尤其在冬季或光照不 足的時期， MCT 充電模式比其他高出 20左右的效率。三：應選擇具有兩路調節(jié)功率的控 制器，具有功率調節(jié)的控制器已被廣泛推廣， 在夜間行人稀少時段可以自動關閉一路或兩路 照明，節(jié)約用電，還可以針對 LVD 燈進行功率調節(jié)。除選擇以上

4、節(jié)電功能外，還應該注重 控制器對蓄電池等組件的保護功能，像具有涓流充電模式的控制器就可以很好的保護蓄電 池，增加蓄電池的壽命，另外設置控制器欠壓保護值時，盡量把欠壓保護值調在 11.1V ， 防止蓄電池過放。5： 距離市區(qū)較遠的地方還應該注意防盜工作，很多工程商因為施工疏忽，沒有進行 有效的防盜，導致蓄電池、電池板等組件被盜，不僅影響了正常照明， 也造成了不必要的財 產損失。 目前工程案例中被盜居多為蓄電池， 蓄電池埋于地下用水泥澆筑是一種有效防盜措 施，在燈桿 上加裝蓄電池箱的最好將其進行焊接加固。6: 控制器的防水，控制器一般裝于燈罩、電池箱中，一般也不會進水，但在實際工程 案例中 控制器

5、端子的連接線往往因為雨水順著連接線流入控制器造成短路。所以在施工時 應該注意將 內部連接線彎成 “U”字型并固型，外部連接線也可以固定為 “U”型，這樣雨水就 無法淋入造成 控制器短路，另外還可在內外線接口處涂抹防水膠。7： 在眾多太陽能路燈實際應用中，很多地方的太陽能路燈不能滿足正常照明需要， 尤其在陰雨天更為突出， 除使用了質量較差的相關組件外， 另一個主要的原因就是一味降低 組件成本， 不按需求設計配置， 減小電池板和蓄電池的使用標準， 所以導致在陰雨天路燈無 法提供照明。以下提供太陽能電池板和蓄電池配置計算公式：一：首先計算出電流：如： 12V 蓄電池系統； 40W 的燈 2 只，共

6、80 瓦。電流 80W÷12V 6.7 A 二：計算出蓄電池容量需求： 如：路燈每夜累計照明時間需要為滿負載7 小時（ h）；（如晚上 8： 00開啟，夜 11： 30關閉 1 路，凌晨 4：30開啟 2路，凌晨 5： 30關閉） 需要滿足連續(xù)陰雨天 5天的照明需求。（ 5天另加陰雨天前一夜的照明，計6 天）蓄電池 6.7A × 7h （× 51）天 6.7A × 42h 280 AH 另外為了防止蓄電池過充和過放，蓄電池一般充電到90左右；放電余留 20左右。所以 280AH 也只是應用中真正標準的 70左右。三：計算出電池板的需求峰值（ WP）： 路

7、燈每夜累計照明時間需要為7 小時（ h）；：電池板平均每天接受有效光照時間為4.5 小時（ h）；最少放寬對電池板需求 20的預留額。WP÷17.4V （ 6.7A × 7h ×120） ÷ 4.5hWP÷17.4V 12.5WP 217（ W） ： 4.5h 每天光照時間為長江中下游附近地區(qū)日照系數。 另外在太陽能路燈組件中，線損、控制器的損耗、及鎮(zhèn)流器或恒流源的功耗各有不同， 實際應用中可能在 5 -25左右。所以 162W 也只是理論值，根據實際情況需要有所增加。太陽能路燈方案：相關組件選擇：24VLVD 無極燈：選擇 LVD 無極燈照明

8、， LVD 燈使用壽命長，光照柔和，價格合理， 可以在夜間行人稀少時段實現功率調節(jié)， 有利于節(jié)電， 從而可以減少電池板的配置， 節(jié)約成 本。每瓦 80lm 左右，光衰小于年 5；12V 蓄電池（串 24V ）：選擇鉛酸免維護蓄電池，價格適中，性能穩(wěn)定，太陽能路燈 首選；12V 電池板（串 24V ）：轉換率 15以上單晶正片；24V 控制器： MCT 充電方式、帶調功功能（另附資料）；6M 燈桿（以造型美觀，耐用、價格合理為主）一、40 瓦備選方案配置一 （ 常規(guī) ）1、LVD 燈，單路、 40W， 24V 系統；2、當地日均有效光照以 4h 計算；3、每日放電時間 10 小時，（以晚 7 點

9、晨 5 點 為例）4、滿足連續(xù)陰雨天 5 天（另加陰雨前一夜的用電，計 6 天）。 電流 40W÷24V 1.67 A計算蓄電池 1.67A × 10h （×5 1）天 1.67A × 60h 100 AH 蓄電池充、放電預留 20容量；路燈的實際電流在 2A 以上（加 20 損耗，包括恒流源、線損等）實際蓄電池需求 100AH 加 20 預留容量、再加 20損耗100AH ÷ 80% × 120% 150AH 實際蓄電池為 24V /150AH ，需要兩組 12V 蓄電池共計： 300AH計算電池板：1、LVD 燈 40W 、 電流

10、： 1.672、每日放電時間 10 小時（以晚 7 點晨 5 點 為例）3、電池板預留最少 204、當地有效光照以日均 4h 計算WP÷17.4V （ 1.67A × 10h ×120） ÷ 4 hWP 87W 實際恒流源損耗、線損等綜合損耗在20左右電池板實際需求 87W × 120 104W 實際電池板需 24V /104W ，所以需要兩塊 12V 電池板共計： 208W 綜合組件價格：正片電池板 191W ，31 元/瓦左右， 計 6448元左右蓄電池 300AH ，7 元/AH 計： 2100 元左右40W LVD 燈： 計： 1000

11、 元左右控制器（只） 150 元左右6 米 燈桿 700 元 左右本套組件 總計： 10398 元左右二、40 瓦備選方案配置二（帶調節(jié)功率）1、LVD 燈，單路、 40W， 24V 系統。2、當地日均有效光照以 4h 計算，3、每日放電時間 10 小時，（以晚 7 點晨 5 點 為例）通過控制器夜間 分時段調節(jié) LVD 燈的功率，降低總功耗，實際按每日放電 7 小時計算。（例一：晚 7點至 11 點 100功率， 11 點至凌晨 5 點為 50功率。合計： 7h） （例二： 7：0010：30為 100， 10：304：30 為 50， 4：305：00 為 100）4、滿足連續(xù)陰雨天 5

12、天（另加陰雨前一夜的用電，計 6 天）。電流 40W÷24V 1.67 A計算蓄電池 1.67A × 7h （×5 1）天 1.67A × 42h70 AH蓄電池充、放電預留 20容量；路燈的實際電流在 2A 以上（加 20 損耗，包括恒流源、線損等）實際蓄電池需求 70AH 加 20預留容量、再加 20 損耗70AH ÷ 80% × 120% 105AH實際蓄電池為 24V /105AH ，需要兩組 12V 蓄電池共計： 210AH計算電池板1、LVD 燈 40W 、 電流： 1.67A2、每日放電時間 10 小時，調功后實際按 7

13、 小時計算（調功同上蓄電池）3、電池板預留最少 204、當地有效光照以日均 4h 計算WP÷17.4V （ 1.67A ×7h ×120） ÷ 4 hWP 61W實際恒流源損耗、線損等綜合損耗在20左右電池板實際需求 61W × 120 73W實際電池板需 24V /73W ，所以需要兩塊 12V 電池板共計： 146W綜合組件價格：正片電池板 146W ，蓄電池 210AH40W LVD 燈：控制器（只）6 米 燈桿三、40 瓦備選方案三（帶調節(jié)功率、帶恒流） 采用自帶恒流、恒壓、調功一體控制器降低系統功耗、降低組件成本。 （實際降低系統總損

14、耗 20左右，以下以 15計算）1、LED 燈，單路、 40W ，24V 系統。2、當地日均有效光照以 4h 計算，3、每日放電時間 10小時，（以晚 7點晨 5 點 為例）通過控制器夜間 分時段調節(jié) LVD 燈的功率，降低總功耗，實際按每日放電 7 小時計算。（例一：晚 7點至 11 點 100功率， 11點至凌晨 5點為 50功率。合計： 7h）（例二： 7：0010：30為 100， 10： 304： 30為 50，4：305：00為 100）4、滿足連續(xù)陰雨天 5 天（另加陰雨前一夜的用電，計 6 天）。電流 40W÷24V1.67 A計算蓄電池 1.67A × 7h （×5 1）天 1.67A × 42h70 AH蓄電池充、放電預留 20容量；路燈的實際電流小于1.75A （加 5線損等）實際蓄電池需求 70AH 加 20預留容量、再加 5損耗70AH ÷ 80% × 105% 92AH實際蓄電池為 24V /92AH ，需要兩組 12V 蓄電池共計： 184AH計算電池板：1、LVD 燈 40W、 電流： 1.67A2、每日放電時間 10小時，實際按 7 小時計算（調功同上蓄電池）3、電池板預留最少