太阳能发电系统之电力计算.ppt

太陽能發電系統之電力計算,,太陽能發電系統電力計算摘要,電力計算是整個太陽能發電系統中最重要的一部份，設計過多的發電量造成金錢上的浪費，不足的發電量造成使用上的困擾，甚至導致用電設備的停頓，產生巨大的損失。電力計算的最終結果必須決定出兩項要素發電系統所需的太陽能發電量以及蓄電容量，接著才有依據去選擇適合的各種發電系統組件。,太陽能發電系統主要分類,太陽能發電系統依其設立目的分為輔助電力系統及獨立電力系統兩大類，計算輔助電力系統的太陽能發電量比較容易，我們只要定出電力負載輔助量就可以決定了，例如電力負載輔助量的目標為每年省下500KWH度的電力，我們只要設計一個發電系統，其每年發電量超過500度KWH即可；至於電力獨立系統必須在所有時間fulltime都能負擔所有用電需求，因此需要考慮的因子有兩個，包括,太陽能獨立系統所需考慮的因子,1.平均耗電量依據使用設備耗電量可計算出平均耗電量2.尖峰耗電量依據使用設備耗電量在各個時段使用情形可估算出尖峰耗電量。,設計的發電量必須在所有時間均能滿足以上兩種因子，所以必須了解發電系統的1.平均發電量2.季節發電量差異3.區域發電量差異4.最長不足發電時間以上四點均與天氣以及日照量有關，國內中央氣象局有部分的日射量及日照時數調查資料可以參考。,太陽能發電系統組件選定原則,計算出發電量與耗電量若為輔助系統則不必計算後，剩下的步驟為選擇系統組件，幾個主要原則為1.太陽能板總發電功率能滿足發電量需求。2.充電控制器控制電流需大於充電或供電電流。3.轉換器容量需能滿足負載需求，並具有良好的轉換效率，以避免轉換損失。4.電瓶容量需能滿足連續低發電時段的用電需求。5.接線依照使用手冊指示，以盡量降低線路損失。,太陽能發電系統耗損,系統損耗也是在計算整個發電量中所必須注意的事情，系統損耗來自於灰塵效應、線路損失以及轉換器轉換損失等，發電量應該再大於耗電量至少15，即安全係數SafetyCoefficient為0.15。,決定太陽能板數量的原則,有關於太陽能板數量的原則一般而言太陽能板越大，單位發電量價格越低，例如1片80W太陽能板比2片40W太陽能板價格便宜，因此太陽能板在滿足總發電量的前提下，單片發電瓦數越高越好、數量越少越好。,決定蓄電池容量的原則,蓄電池容量的大小取決於發電系統的方式，如果是輔助系統，因為還有台電電力可以切換使用，那蓄電容量只要考慮可能停電時的用電量就可以了，一般而言準備12小時的蓄電量應該已經足夠，或者根本不必設置蓄電裝置。至於沒有台電電力可用的獨立系統，需要在任何天候下都能提供足夠用電量，一般計算時需以冬天且加上連續陰天的天數的最嚴格條件來設計，通常電瓶的數量都會比較多。,太陽能發電計算範例,----------------範例假設條件--------------1.發電型式電力獨立系統，蓄電力不足時自動切換使用市電2.使用地點及用途南部嘉南平原民用電力3.負載電壓110VAC/60Hz4.平均耗電量110VAC8.5amps5.尖峰耗電量110VAC35amps6.日射量條件夏天每月平均約540MJ/m2，春、秋天每月約420MJ/m2，冬天每月約320MJ/m27.使用空間透天三層樓約75坪,1.發電量計算◆每日耗電量為110V8.5A24H22,440Wh，因此發電量需大於22,4401.1525,806Wh/day◆此系統雖為獨立系統形式，但仍有市電可以使用，設計上以全年平均發電量能滿足耗電量為主，因此需要的太陽能能發電瓦數為◆ESH425/3.6/303.93h3.6MJ/m21KWh/m2全年月平均約425MJ/m2◆25,806/3.936,566W◆建議採用88片75W太陽能板串並聯使用，總發電瓦數為88756,600W每片規格120054332mm重約7kg效率約14.7％,2.充電控制器控制電流◆此系統規模屬中型，系統電壓設定為48V，發電電壓約為68V，因此最大充電電流約為6,600/6897amps68V建議採用2部充電控制器3.轉換器◆尖峰用電功率為110*353,850W,4.蓄電池◆需要具有連續供給2天市電斷電的有效蓄電量，為◆222,44044,880Wh935Ah48V◆深循環式蓄電池蓄電量約為標示容量80，蓄電池容量應至少為◆935/801,170Ah48V◆計算蓄電池容量時，考慮多餘的安全容量，建議採用1,200Ah以上之電容量。,-----------------------使用設備-----------------------,