1、光伏发电系统设计计算公式 1.转换效率；=Pm（电池片的峰值功率）/A（电池片面积） ；其中：Pin=1KW/=100mW/cm2； 2.充电电压；Vmax=V 额1.43 倍； 3.电池组件串并联； 3.1 电池组件并联数=负载日平均用电量（Ah）/ ； 3.2 电池组件串联数= 系统工作电压（V）系数 1； 4.蓄电池容量；(单位是安时 Ah,或者单位极板 CELL 几 W,简称 W/CELL. 蓄电池容量=负载日平均用电量（Ah）连续阴光伏发电系统设计计算公式 5 平均放电率 平均放电率（h）=连续阴雨天数负载工作时间/最大放电深度 6.负载工作时间 负载工作时间（h）=负载功率负载工作
2、时间/负载功率 7.蓄电池7.1 蓄电池容量= 负载平均用电量（ Ah）连续阴雨天数放电修正系数/ 最大放电深度低温修正系数 7.2 蓄电池串联数= 系统工作电压 /蓄电池标称电压 7.3 蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池标称容量 8.以峰值日照时数为依据的简易计算 8.1 组件功率=(用电器功率用电时间/当地峰值日照时数) 损耗系数 损耗系数：取 1.62.0根据当地污染程度、线路长短、安装角度等 8.2 蓄电池容量=(用电器功率用电时间/系统电压)连续阴雨天数 系统安全系数 系统安全系数：取 1.62.0，根据蓄电池放电深度、冬季温度、逆变器转换效率等9.以年辐射总量为依据的计算方式 组
3、件（方阵）=K（用电器工作电压用电器工作电流用电时间）/当地年辐射总量 有人维护+一般使用时， K 取 230：无人维护+可靠使用时，K 取 251：无人维护+环境恶劣+要求非常可靠时，K 取 276 10.以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算 10.1 方阵功率 =系数 5618安全系数负载总用电量/斜面修正系数水平面年平均辐射量 系数 5618：根据充放电效率系数、组件衰减系数等：安全系数：根据使用环境、有无备用电源、是否有人值守等，取 1.11.3 10.2 蓄电池容量=10负载总用电量/ 系统工作电压：10：无日照系数（对于连续阴雨不超过 5 天的均适用） 11.以峰值日照时数为依据
4、的多路负载计算 11.1 电流 组件电流=负载日耗电量（ Wh）/系统直流电压（V）峰值日照时数（h）系统效率系数 系统效率系数：含蓄电池充电效率 0.9，逆变器转换效率 0.85，组件功率衰减+线路损耗+尘埃等 0.9.具体根据实际情况进行调整。 11.2 功率组件总功率=组件发电电流 系统直流电压系数 1.43 系数 1.43：组件峰值工作电压与系统工作电压的比值。 11.3 蓄电池组容量 蓄电池组容量= 【负载日耗电量 Wh/系统直流电压 V】【连续阴雨天数/逆变器效率蓄电池放电深度】 逆变器效率：根据设备选型约 80%93%之间：蓄电池放电深度：根据其性能参数和可靠性要求等,在 50%
5、75%之间选择。 12.以峰值日照时数和两段阴雨天间隔天数为依据的计算方法12.1 系统蓄电池组容量的计算 蓄电池组容量(Ah)= 安全次数负载日平均耗电量(Ah) 最大连续阴雨天数低温修正系数/蓄电池最大放电深度系数 安全系数:1.1-1.4 之间:低温修正系数:0以上时取 1.0，-10以上取 1.1，-20以上取1.2：蓄电池最大放电深度系数:浅循环取 0.5，深度循环取 0.75，碱性镍镉蓄电池取 0.85. 12.2 组件串联数 组件串联数=系统工作电压（V ）系数 1.43/选定组件峰值工作电压（V） 12.3 组件平均日发电量计算 组件日平均发电量= （Ah）=选定组件峰值工作电
6、流（A）峰值日照时数（h）斜面修正系数组件衰减损耗系数 峰值日照时数和倾斜面修正系数为系统安装地的实际数据：组件衰减损耗修正系数主要指因组件组合、组件功率衰减、组件灰尘遮盖、充电效率等的损失，一般取 0.8： 12.4 两段连续阴雨天之间的最短间隔天数需要补充的蓄电池容量的计算 补充的蓄电池容量（Ah）=安全系数负载日平均耗电量（ Ah）最大连续阴雨天数 组件并联数的计算： 组件并联数=【 补充的蓄电池容量+ 负载日平均耗电量最短间隔天数】/组件平均日发电量最短间隔天数 负载日平均耗电量= 负载功率/负载工作电压每天工作小时数 13.光伏方阵发电量的计算 年发电量=（kWh）= 当地年总辐射能
7、（ KWH/）光伏方阵面积（）组件转换效率修正系数。P=HA K 修正系数 K=K1K2K3K4K5 K1 组件长期运行的衰减系数，取 0.8：K2 灰尘遮挡组件及温度升高造成组件功率下降修正，取 0.82： K3 为线路修正，取 0.95：K4 为逆变器效率，取 0.85 或根据厂家数据：K5 为光伏方阵朝向及倾斜角修正系数，取 0.9 左右。 14.根据负载耗电量计算光伏方阵的面积 光伏组件方阵面积= 年耗电量/当地年总辐射能组件转换效率修正系数 A=P/HK 15.太阳能辐射能量的转换 1 卡（cal）=4.1868 焦(J)=1.16278 毫瓦时(mWh) 1 千瓦时(kWh)=3.
8、6 兆焦(MJ) 1 千瓦时/(KWh/)=3.6 兆焦/ (MJ/)=0.36 千焦/厘米 2(KJ/cm2) 100 毫瓦时/厘米2(mWh/cm2)=85.98 卡/厘米 2(cal/cm2) 1 兆焦/米 2(MJ/m2)=23.889 卡/ 厘米 2(cal/cm2)=27.8 毫瓦时/厘米 2(mWh/cm2) 当辐射量的单位为卡/厘米 2：年峰值日照时数=辐射量0.0116（换算系数） 当辐射量的单位为兆焦/米 2：年峰值日照时数= 辐射量3.6（换算系数） 当辐射量单位为千瓦时/米 2：峰值日照小时数=辐射量 365 天 当辐射量的单位为千焦/厘米 2，峰值日照小时数=辐射量
9、0.36（换算系数） 16.蓄电池选型 蓄电池容量5h逆变器功率/ 蓄电池组额定电压17.电价计算公式 发电成本价格= 总成本总发电量 电站盈利=（买电价格 -发电成本价格）电站寿命范围内工作时间 发电成本价格= （总成本-总补贴）总发电量 电站盈利=（买电价格 -发电成本价格 2）电站寿命范围内工作时间 电站盈利=（买电价格 -发电成本价格 2）电站寿命范围内工作时间+非市场因素收益 18.投资回报率计算 无补贴：年发电量电价投资总成本100%=年回报率 有电站补贴：年发电量电价（投资总成本-补贴总额）100%=年回报率 有电价补贴及电站补贴：年发电量（电价+补贴电价）（投资总成本-补贴总额
10、）100%=年回报率 19.光伏方阵倾角角度和方位角角度 19.1 倾斜角 纬度 组件水平倾角 025 倾角=纬度 2640 倾角=纬度+5 10（在我国大部分地区采取+7） 4155 倾角=纬度+10 15 纬度55 倾角=纬度+1520 19.2 方位角 方位角=【一天中负荷的峰值时刻(24h 制)-12 】15+(经度-116) 20.光伏方阵前后排间距： D = 0 . 7 0 7 H / t a n * a c r s i n ( 0 . 6 4 8 c o s- 0 . 3 9 9 s i n) + D：组件方阵前后间距 ：光伏系统所处纬度（北半球为正,南半球为负） H：为后排光伏
11、组件底边至前排遮挡物上边的垂直高21、太阳高度角计算 1、 冬至日太阳高度角计算公式：An=90-(B1+B0)，AN 为太阳高度角，B1 为城市纬度，B0 为回归线纬度=2326。 举例：北京冬至日太阳高度角北京的纬度为 3954那么代入公式就得出： 北京冬至日太阳高度角=90-(3954+2326)=7372 太阳高度角计算公式 太阳光线与地面的夹角 H=90- (+/-) 是代表当地地理纬度 是代表太阳直射点地理纬度（+- ）是所求地理纬度与太阳直射是否在同一半球：如果在同一半球就是；在南北两个半球就是+. 地球绕太阳公转，由于地轴的倾斜，地轴与轨道平面始终保持着大概 6634的夹角，这
12、样，才引起太阳直射点在南北纬 2326之间往返移动，并决定了太阳可能直射的范围：春，秋分日，太阳直射赤道-即直射点的纬度为 0；冬至日，太阳直射南回归线 -即直射点的纬度为 2326S；夏至日，太阳直射北回归线-即直射点的纬度为 2326N。 2、 太阳高度角简称太阳高度( 其实是角度) 对于地球上的某个地点，太阳高度是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角。太阳 高度是决定地球表面获得太阳热能数量的最重要的因素。 我们用 h 来表示这个角度，它在数值上等于太阳在天球地平坐标系中的地平高度。 太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化。太阳赤纬以 表示，观测地地理 纬度用 表示，地方时(时角)
13、以 t 表示，有太阳高度角的计算公式： sin hsin sin sin cos cos t 日升日落，同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。日出日落时角度都为零度，正 午时太阳高度角最大。 正午时时角为 0，以上公式可以简化为： sin Hsin sin sin cos 其中，H 表示正午太阳高度角。 由两角和与差的三角函数公式，可得 sin Hcos( ) 因此， 对于北半球而言，H90 ()； 对于南半球而方，H90( )。 还是举个例子来推导，假设春分日（秋分日也可，太阳直射点在赤道） 某时刻太阳直射(0， 120e)这一点，120e 经线上各点都是正午 这点离太阳直射点的纬度距离当然
14、是 0 度啦（因为就是自己嘛） 此时， （ 0，120e）的太阳高度角就是90（因为直射它嘛） 另外一个观测点， （1n，120e）与太阳直射点的纬度差为 1 度 此时，这一点的太阳高度角为 89（涉及立体几何计算，我就不详细推导了） 聪明的你肯定知道， （1s，120e）与太阳直射点的纬度差也是 1 度 因此，当地的太阳高度角也是 89！right！ 同一时刻，下列各观测点，报告的太阳高度角度数如下： 南北纬 2 度（与太阳直射点相距 2 纬度）： 88（902） 南北纬 3 度（与太阳直射点相距 3纬度）：87（90 3） 南北纬 10 度（与太阳直射点相距 10 纬度）：80 （90 1
15、0 ） 南北纬 30 度（与太阳直射点相距 30 纬度）：60 （9030 ） 南北纬 80 度（与太阳直射点相距 80 纬度）：10 （90 80） 南北纬 90 度（与太阳直射点相距 90 纬度）：0 （9090） 但是，这个“纬度差”的计算可是有讲究的： 设太阳直射点纬度为 ，观测点纬度 如果 与 在同一半球，则“纬度差”为|-|（ 减 差的绝对值） 如果 与 在异半球，则 “纬度差”为 说起来好像很麻烦，其实只要脑袋里有个地球的模型就简单了 比如太阳直射点是北纬 10，观测点是北纬 30，纬度差当然是 20 如果太阳直射点是南纬 10，观测点是北纬30，纬度差当然是 40 事实上，计算
16、“正午太阳高度角” ，根本就不要考虑“正午”这个因素 只要用 90减去观测点与太阳直射点的纬度差，得出的就是正午太阳高度角。 行了，就写这么多吧，即使你前面都没搞明白也没关系，只要你记住一个公式 正午太阳高度角90该地与太阳直射点纬度差 由于太阳赤纬角在周年运动中任何时刻的具体值都是严格已知的，所以它（ED）也可 以用与式（1）相类似的表达式表述，即： ED=0.372323.2567sin0.1149sin20.1712sin30.758cos0.3656cos 2 0.0201cos3（5） 式中 称日角，即 =2t365.2422（2） 这里 t 又由两部分组成，即 t=NN0 （3） 式中 N 为积日，所谓积日，就是日期在年内的顺序号，例如，1月 1 日其积日为 1，平年 12 月 31 日的积日为 365，闰年则为 366，等等。 N0=79.67640.2422（年份1985）INT（年份1985）4度
