【干货】光伏组件问题系列总结——太阳能电池板功率计算方法
【干货】光伏组件问题系列总结——太阳能电池板功率计算方法
1.0绪论光伏系统的规模和应用形式各异，如系统规模跨度很大，小到0.3～2W的太阳能庭院灯，大到MW级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样，在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一，但其组成结构和工作原理基本相同。本文将简要介绍光伏系统结构，并重点介绍其功率计算方法。2.0光伏系统组成图1是一个典型的供应直流负载的光伏系统示意图。图1 直流负载光伏系统图2 光伏发电系统原理方框图光伏系统中的几个主要部件：1.光伏组件方阵：由太阳电池组件（也称光伏电池组件）按照系统需求串、并联而成，在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出，它是太阳能光伏系统的核心部件。2.蓄电池：将太阳电池组件产生的电能储存起来，当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求，它是太阳能光伏系统的储能部件。目前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池，对于较高要求的系统，通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液式铅酸蓄电池等。3.控制器：它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出，是整个系统的核心控制部分。随着太阳能光伏产业的发展，控制器的功能越来越强大，有将传统的控制部分、逆变器以及监测系统集成的趋势，如AES公司的SPP和SMD系列的控制器就集成了上述三种功能。4.逆变器：在太阳能光伏供电系统中，如果含有交流负载，那么就要使用逆变器设备，将太阳电池组件产生的直流电或者蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交流电。太阳能光伏供电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下，将太阳电池组件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电，如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电，对于含有交流负载的光伏系统而言，还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。光伏系统的应用具有多种形式，但是其基本原理大同小异。3.0太阳能电池组件功率计算方法硅太阳能发电板容量是指平板式太阳能板发电功率WP。太阳能发电功率量值取决于负载24h所能消耗的电力H(WH)，由负载额定电源与负载24h所消耗的电力，决定了负载24h消耗的容量P(AH)，再考虑到平均每天日照时数及阴雨天造成的影响，计算出太阳能电池阵列工作电流IP(A)。由负载额定电源，选取蓄电池公称电压，由蓄电池公称电压来确定蓄电池串联个数及蓄电池浮充电压VF(V)，再考虑到太阳能电池因温度升高而引起的温升电压VT(v)及反充二极管P-N结的压降VD(V)所造成的影响，则可计算出太阳能电池阵列的工作电压VP(V)，由太阳电池阵列工作电源IP(A)与工作电压VP(V)，便可决定平板式太阳能板发电功率WPW，从而设计出太阳能板容量，由设计出的容量WP与太阳能电池阵列工作电压VP，确定硅电池平板的串联块数与并联组数。太阳能电池阵列的具体设计步骤如下：1.计算负载24h消耗容量P。P=H/VH——负载24小时消耗的电力（WH，瓦&时）V——负载额定电源2.选定每天日照时数T(H)。3.计算太阳能阵列工作电流。IP=P(1+Q)/TQ——按阴雨期富余系数，Q=0.21～1.004.确定蓄电池浮充电压VF。镉镍(GN)和铅酸(CS)蓄电池的单体浮充电压分别为1.4～1.6V和2.2V。5.太阳能电池温度补偿电压VT。VT=2.1/430(T-25)VF6.计算太阳能电池阵列工作电压VP。VP=VF+VD+VT其中VD=0.5～0.7约等于VF7.太阳电池阵列输出功率WP，平板式太阳能电板。WP=IP×VP8.根据VP、WP在硅电池平板组合系列表格，确定标准规格的串联块数和并联组数。另外，交流系统或并网系统还要考虑逆变器转换效率、其他功率损耗等。4.0示例下面以100W输出功率，每天使用5个小时为例，介绍一下计算方法：1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗)：若逆变器的转换效率为90％，则当输出功率为100W时，则实际需要输出功率应为100W/90％=111W；若按每天使用5小时，则耗电量为111W*5小时=555Wh。2.计算太阳能电池板：按每日有效日照时间为6小时计算，再考虑到充电效率和充电过程中的损耗，太阳能电池板的输出功率应为555Wh/6h/70%=130W。其中70％是充电过程中，太阳能电池板的实际使用功率。【来源：低碳工业网】
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&O由于大面积(如面积200×200mm2，Φ200mm，厚度δ=0.2～0.3mm)的硅片比较脆，而单体电池的输出电压又仅在0.45～0.60V之间，因而需要首先将若干个单体电池进行串(并)联以获得必要的输出电压、电流(功率)，然后再根据实际用途的需要进行封装。
&O&&组件的封装结构、封装材料和封装工艺与组件的工作寿命、可靠性和成本，有着密切的关系，但有时会被忽视
•太阳能电池组件是太阳能照明设备和发电设备能够正常工作的源头。
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•组件线又叫封装线，封装是太阳能电池生产中的关键步骤，没有良好的封装工艺，多好的电池也生产不出好的组件板。电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证，而且还增强了电池的抗击强度。产品的高质量和高寿命是赢得可客户满意的关键，所以组件板的封装质量非常重要。&&&&&&流程：&&&&&&&1、电池检测(分片)――2、正面焊接―检验―3、背面串接―检验―4、叠层（玻璃清洗、材料（TPT、EVA）检验、玻璃预处理、敷设）――5、中道检验（过程检验）――6、层压（去毛边）――7、装边框（涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶）――8、焊接――9、高压测试――10、组件测试―11、外观检验―12、包装入库&&
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电子元器件产品索引： &B&&&&F&&&&J&&&&N&&&&R&&&&V&&&&Z&&&&3&&&&7&&太阳能电池板日发电量简易计算方法
　　太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成；太阳能直流发电系统则不包括逆变器。为了使太阳能发电系统能为负载提供足够的电源，就要根据用电器的功率，合理选择各部件。太阳能发电系统的设计需要考虑如下因素：　　Q1、太阳能发电系统在哪里使用？该地日光辐射情况如何？　　Q2、系统的负载功率多大？　　Q3、系统的输出电压是多少，直流还是交流？　　Q4、系统每天需要工作多少小时？　　Q5、如遇到没有日光照射的阴雨天气，系统需连续供电多少天？　　下面以(负载)100W输出功率，每天使用6个小时为例，介绍一下计算方法：　　1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗)：　　若逆变器的转换效率为90％，则当输出功率为100W时，则实际需要输出功率应为100W/90％=111W；若按每天使用6小时，则耗电量为111W*6小时=666Wh，即0.666度电。　　2.计算太阳能电池板：　　按每日有效日照时间为5小时计算，再考虑到充电效率和充电过程中的损耗，太阳能电池板的输出功率应为666Wh÷5h÷70%=190W。其中70％是充电过程中，太阳能电池板的实际使用功率。　　3.　　180瓦组件日发电量　　180×0.7×5=567WH=0.63度　　1MW日发电量=.7×5=0度　　例2：安10w灯，每天照明6小时，3个连雨天，如何计算太阳能电池板wp?以及12V蓄电池ah?　　每天的用电量:10WX6H=60WH,　　计算太阳能电池板:　　假设你安装点的平均峰值日照时数为4小时.　　则:60WH/4小时,=15WP太阳能电池板.　　再计算充放电损耗,以及每天需要给太阳能电池板的补充:　　15WP/0.6=25WP,　　也就是一块25W的太阳能电池板就够了.　　再计算蓄电池.　　60WH/12V=5AH.　　每天要用12V5AH的电量.　　三天则为12V15AH.　　蓄电池配置需要设计成每天的用电量不超过20%,或连续阴雨天内用电量不超过50%.以达到蓄电池最长寿命要求．　　这样我们得出此系统的蓄电池为26AH－30AH足够．　　例3：用6小时要充满12V45安的蓄电池要多少瓦的太阳能电池板？　　12V45安的蓄电池为648瓦时(？)6小时要充满的话太阳能电池板理论上只要108瓦但实际因为日照强度温度光伏控制器效率整体效率等因素影响108瓦的电池板6小时是冲不满12V45安蓄电池的将整体效率按0.8计算你需要选择135瓦的太阳能电池组件顺便说一句铅酸蓄电池的最佳充电电流是1/10电池容量电流也就是4.5A过大的充电电流将加快电池极板硫化影响电池寿命。　　最简单计算方法：　　电池：12V×45A=540WH　　太阳能板功率=540/6/0.8(损耗)=112.5W　　例4：请问2块20瓦(36片)太阳能电池板给12伏17安蓄电池充电需几个小时？一块普通的12v4AH的蓄电池，那用那两块太阳能电池板给它充电需要几小时呀？　　1.20W的太阳能板工作电压一般是17.2V,电流是1.15A。如果板子质量不错，实测电流一般在1.1A（本人测试过）。　　2.假设你说的6小时光照是中午到下午这段时间，那么可以算4小时全功率发电，也就是说2块20W的板子每天可以发电2*1.1*4=8.8A　　3.这样17AH的电瓶，2天可以充满；4AH的只要2小时就差不多了。　　或者太阳能电池板总w数为20+5=25W　　蓄电池总w数为12v*17A=204w　　充满时长为204/25=8小时　　4A的电池:　　4A*12=48w　　48w/25w=1.92小时　　或者因为日照强度和电池容量不准的关系，精算是没必要的繁琐，估算吧，　　太阳能电池电流：20/12=1.7A　　充电时间1：17/1.7*1.5充电常数=15小时，　　充电时间2：4/1.7*1.5充电常数=3.5小时，　　其实你可以把两块电池和两块太阳能电池板并起来充也是一样的，　　充电时间3：（17AH+4AH）/（1.7*2块）*1.5充电常数=9小时，　　你那地方日光好的话差不多充两天。　　充电没什么注意的，如果你有万用表的话，充电时常测测蓄电池两端电压，不超过14V就行。放电时记得也不能少于10.5V。过充和过放都引响电池寿命。　　例5假设连续2个阴雨天，负载功率为40W每天照明时间8小时，要达到以上的照明时间，需要配置多少瓦的太阳能电池板，多少瓦的蓄电池？　　最简单的算法就是四倍.　　也就是负载功率*4倍,需要160W太阳能电池板.　　如果要精确一些的,就如下:　　负载功率为40W.　　40W*8小时/天花板*=320WH/12V(蓄电池电压)==27AH.　　每天要用12V27AH的电量,　　而蓄电池最好每天保持在30%以内的放电量.这样我们需要一个容易为90AH12V的电池.这种情况下就只能选择100AH了,因为90AH的电池很难买到，太阳能电池.40W*8小时=320WH.　　320WH除掉20%在电路以及蓄电过程的损耗,每天实需求400WH.　　若当时时间按每天标准日照时间为4小时,则计算如下:　　400WH/4小时=100W.　　例6负载2个50w负载输入电压24v连续3个阴雨天每天工作8小时　　请求所需系统太阳能电池板以及蓄电池计算　　1、太阳能板2*50W*8H/0.6/4H=340W（耗电总量/系统利用系数/有效日照时间）　　2、蓄电池2*50/24*8*（3+1）/0.7=200AH(总电流*自持时间/余量系数）　　（太阳能板功率=负载功率*工作时间/损耗0.6/平均有效光照）　　（蓄电池容量=负载功率*工作时间*连续阴雨天气/电池电压/充放电系数）　　以日射量來計算　　年发电量（EP）＝PAS*HA*K*365(天)　　PAS：太阳电池組列容量　　HA：设置場所及設置条件的累计日射量（kWh/m2*日）　　K：总和设计系数（0.65～0.8≒0.7程度）　　以系统利用率來计算　　年发电量＝太阳电池阵列模板的发电量*系统利用率*8760（小时）　　系统利用率＝0.1～0.15≒0.12程度　　一年总时数＝24（小时）*365（天）＝8760小时。　　家庭的用电完全可以有太阳能发电来取代，在环保流行的今天，这也将成为一种时尚。我们可以根据您家庭用电的数量，您处的地理位置等信息，来给您推荐最好的方案。　　太阳能发电系统虽然有安全，环保无污染等优点，但其造价相当高，所以一般建议只用来照明使用。　　关于大概的成本计算，可以根据下面的简单方法计算，看如何安排太阳能发电的规模。　　1.计算每天总的耗电量，一般家庭每天用电应该在5度到10度的样子。你可以用每月总的电费除单价电费再除天数就可以了。　　2.可以简单套用公式5000W（假设每天5度电）/5小时（平均每天的有效光照时间，各地区不同）/0.7（太阳能电板的实际效率）/0.9（各种损耗）=1600W，然后还要加上5%的余量，就是差不多1700W了。　　3.上面的数字就是系统的功率，目前系统的平均单价就算是60元/W（包括所有材料和安装什么）的话，那么总的投入就是000，10万多了。现在大部分地区的电价以0.6元计算，.6=170000度，每天5度电，可以用90年了。　　4.从上面看来，国内家庭用电完全靠太阳能发基本是不现实的。国外是因为有国家补贴，所以发展的很好。我们也必须要有补贴，而且成本还要有大幅度的降低，太阳能发电才能真正走进百姓家。　　交流发电系统可以由太阳能电池板，蓄电池，控制器和逆变器等组成。白天有阳光的时候，可以用电池板配上控制器给蓄电池充电，晚上就直接用蓄电池给电器供电。　　这样的话，建议用一块80W的电池板，一个12V20AH的蓄电池(当地购买），12V5A的控制器和300W的逆变器就可以了。充满电的情况下，可以供4个20W的灯使用5个小时以上，一般人家也够用了。如果不够的话，可以加一块或几块电池板。　　这种小系统很适合缺电或少电地区，比如林区、山区，或者野外工作（养蜂）等使用。成本不高，携带也方便，可以根据需要调整系统，完全可以满足日常用电。
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11月7日，国家发改委、国家能源局召开新闻发布会，对外正式发布《电力发展“十三五”规划》。根据《电力发展“十三五”规划》，
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光伏发电如何计算太阳能电池板的功率？
光伏发电耀通科技太阳能光伏网讯：太阳能电池组件是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池组件的品质和成本将直接决定整个系统的品质和成本。
光伏发电太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成；太阳能直流发电系统则不包括逆变器。为了使太阳能发电系统能为负载提供足够的电源，就要根据用电器的功率，合理选择各部件，计算出太阳能电池板的功率。
耀通科技太阳能电池阵列的具体设计步骤：
1.计算负载24h消耗容量P。
H--负载24小时消耗的电力（WH，瓦˙时）
V--负载额定电源
2.选定每天日照时数T(H)。
3.计算太阳能阵列工作电流。
IP=P(1+Q)/T
Q--按阴雨期富余系数，Q=0.21～1.00
4.确定蓄电池浮充电压VF。
镉镍(GN)和铅酸(CS)蓄电池的单体浮充电压分别为1.4～1.6V和2.2V。
5.太阳能电池温度补偿电压VT。
VT=2.1/430(T-25)VF
6.计算太阳能电池阵列工作电压VP。
VP=VF+VD+VT
其中VD=0.5～0.7
7.太阳电池阵列输出功率WP，平板式太阳能电板。
8.根据VP、WP在硅电池平板组合系列表格，确定标准规格的串联块数和并联组数。
另外，交流系统或并网系统还要考虑逆变器转换效率、其他功率损耗等。
一般来说，太阳能板功率=电池片功率X数量X损耗。太阳能电池板功率有理论和损耗之分，损耗程度不同，其功率也不同。
下面以100W输出功率，每天使用6个小时为例，耀通科技介绍一下太阳能电池板功率的计算方法：
1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗)：
若逆变器的转换效率为90％，则当输出功率为100W时，则实际需要输出功率应为100W/90％=111W；若按每天使用5小时，则耗电量为111W*5小时=555Wh。
2.计算太阳能电池板：
按每日有效日照时间为6小时计算，再考虑到充电效率和充电过程中的损耗，太阳能电池板的输出功率应为555Wh/6h/70%=130W。其中70％是充电过程中，太阳能电池板的实际使用功率。
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