以峰值日照时数分析太阳能电池组件功率和蓄电池容量案例说明

太阳能电池组件及方阵的设计方法案例图文说明上面已经说过，太阳能电池组件的设计就是满足负载年平均每日用电量的需求。

所以，设计和计算太阳能电池组件大小的基本方法就是用负载平均每天所需要的用电量（单位：安时或瓦时）为基本数据，以当地太阳能辐射资源参数如峰值日照时数、年辐射总量等数据为参照，并结合一些相关因素数据或系数综合计算而得出的。

在设计和计算太阳能电池组件或组件方阵时，一般有两种方法。

一种方法是根据上述各种数据直接计算出太阳能电池组件或方阵的功率，根据计算结果选配或定制相应功率的电池组件，进而得到电池组件的外形尺寸和安装尺寸等。

这种方法一般适用于中小型光伏发电系统的设计。

另一种方法是先选定尺寸符合要求的电池组件，根据该组件峰值功率、峰值工作电流和日发电量等数据，结合上述数据进行设计计算，在计算中确定电池组件的串、并联数及总功率。

这种方法适用于中大型光伏发电系统的设计。

下面就以第二种方法为例介绍一个常用的太阳能电池组件的设计计算公式和方法，其他计算公式和方法将在下一节中分别介绍。

1．基本计算方注计算太阳能电池组件的基本方法是用负载平均每天所消耗的电量(Ah)除以选定的电池组件在一天中的平均发电量(Ah)，就算出了整个系统需要并联的太阳能电池组件数。

这些组件的并联输出电流就是系统负载所需要的电流。

具体公式为：负载用电10A,负载工作8小时。

（220V ））组件日平均发电量（）负载日平均用电量（电池组件并联数Ah Ah =其中, 组件日平均发电量=组件峰值工作电流(A)×峰值日照时数(h)。

假设告知负载日耗电（KWh ），如何计算负载日平均用电量（Ah ）。

再将系统的工作电压除以太阳能电池组件的峰值工作电压，就可以算出太阳能电池组件的串联数量。

这些电池组件串联后就可以产生系统负载所需要的工作电压或蓄电池组的充电电压。

具体公式为：组件峰值工作电压系数）系统工作电压（电池组件串联数 1.43V ⨯=系数1.43是太阳能电池组件峰值工作电压与系统工作电压的比值。

光伏发电太阳能应用计算实例路灯照明73.路灯照明设计需要知道的条件（1）、光源（灯泡）的功率、电压（2）、夜间照明（工作）时间（3）、路灯安装地区的最差月峰值日照时数或年平均峰值日照时数（4）、路灯安装地区年辐射总量（5）、路灯安装地区的最长连续阴雨天注：（3）和（4）知道一条即可。

74.济南地区路灯济南市某道路安装路灯50盏，灯杆LED光源距地3.5米，每盏路灯12V/15W，夜间照明6小时，已知济南地区最差月峰值日照时数3.3小时，最长连续阴雨天3天。

求：路灯所配太阳能电池组件功率及蓄电池容量。

计算：（1）组件功率=[(15W*6h)/3.3]*1.8=49W 取50W式中1.8是损耗系数（1.6～2之间）（2）蓄电池容量=[(15W*6h)/12V]*(3+1)*1.8=54Ah 取50Ah式中1.8是安全系数（1.6～2之间），连续阴雨3天，考虑当天夜间已放电一天，故按3+1天计算结论：选50W（工作电压17.6V，工作电流2.81A）太阳能电池组件一块；12V/50Ah全密封深循环免维护蓄电池一个；12V/10A的时光控制器一个。

75.西藏日喀则地区路灯西藏日喀则市某道路安装路灯200盏，灯杆LED光源距地8米，每盏路灯12V/28W，夜间照明10小时，已知日喀则地区最差月峰值日照时数5.47小时，最长连续阴雨天2天。

求：路灯所配太阳能电池组件功率及蓄电池容量。

计算：（1）组件功率=[(28W*10h)/5.47]*1.8=92W 取95W式中1.8是损耗系数（1.6～2之间）（2）蓄电池容量={ [(28W*10h)/12V]*(2+1)*1.1}/0.6=128.33Ah 取120Ah雨2天，考虑当天夜间已放电一天，故按2+1天计算式中1.3是蓄电池安全系数（1.1～1.4之间）结论：选95W（工作电压18.8V，工作电流5.05A）太阳能电池组件一块；12V/120Ah全密封深循环免维护蓄电池一个；12V/10A的时光控制器一个。

太阳能--光源w数和太阳能电池板和蓄电池的关系(2009-05-07 14:57:00)标签：杂谈分类：太阳能中国太阳能资源相对来说还是比较丰富的，每天的日照峰值在4小时左右，像青海西藏这些离太阳比较近的地方日照峰值按照4.5计算就行了，一般的地方按照4 小时也就行了，这里有说到了什么叫日照峰值，什么叫日照功率，就表示，每天相等于全功率发电下的时间，一般是4个小时，它表示一天发电量相当于额定功率下4个小时的发电量。

这有一个经验的算法，太阳能路灯配置大多都是如此的。

大致的算法：太阳能电池板=光源负载x4（每天全功率亮12个小时）太阳能电池板=光源负载x3（每天全功率亮9个小时）太阳能电池板=光源负载x2（每天全功率亮6个小时）蓄电池的算法如下蓄电池的安时数=电池板的w数 x 1 （保持3到4个阴雨天）蓄电池的安时数=电池板的w数 x 1.25 （保持5个阴雨天）蓄电池的安时数=电池板的w数 x 1.5 （保持6个阴雨天）具体的蓄电池和太阳能电池板的计算方法是这样的：以下提供太阳能电池板和蓄电池配置计算公式：一：首先计算出电流：如：12V蓄电池系统；30W的灯2只，共60瓦。

电流＝60W÷12V＝5A二：计算出蓄电池容量需求：如：路灯每夜累计照明时间需要为满负载7小时(h)；(如晚上8：00开启，夜11：30关闭1路，凌晨4：30开启2路，凌晨5：30关闭)需要满足连续阴雨天5天的照明需求。

(5天另加阴雨天前一夜的照明，计6天)蓄电池＝5A×7h×(5＋1)天＝5A×42h＝210AH另外为了防止蓄电池过充和过放，蓄电池一般充电到90%左右；放电余留20%左右。

所以210AH也只是应用中真正标准的70%左右。

三：计算出电池板的需求峰值(WP)：路灯每夜累计照明时间需要为7小时(h)；★：电池板平均每天接受有效光照时间为4.5小时(h)；最少放宽对电池板需求20%的预留额。

以峰值日照时数为依据的多路负载光伏电站容量和蓄电池容量案例分析当太阳能发电系统要为多路不同的负载供电时，就需要先把各路负载的日耗电量计算出来并合计出总耗电量，然后再以当地峰值日照时数为参数进行计算。

表5-3是一个负载耗电量统计表。

统计总耗电量时要对临时负荷的接入及预期负荷的增长有预测，留出5%～10%的余量。

表7-5 负载电量统计表1.根据总耗电量，利用公式计算出太阳能电池组件（方阵）需要提供的发电电流： 系统效率）峰值日照时数（系统直流电压）负载日耗电量（）方阵发电电流（⨯⨯=h h W A公式中系统直流电压是指蓄电池或蓄电池组串联后的总电压。

系统直流电压的确定要根据负载功率的大小，并结合交流逆变器的选型。

确定的原则是：①在条件允许的情况下，尽量采用高电压，以减少线路损失，减少逆变器转换损耗，提高转换效率。

②系统直流电压的选择要符合我国直流电压的标准等级，即12V 、24V 、48V 、110V 、220V 和500V 等。

系统效率系数包括：蓄电池的充电效率，一般取0.9；交流逆变器的转换效率，一般取0.85；太阳能电池组件功率衰降、线路损耗、尘埃遮挡等的综合系数，一般取0.9。

这些系数可以根据实际情况进行调整。

2.根据太阳能电池组件（方阵）的发电电流，用下列公式计算其总功率：43.1系数系统直流电压方阵发电电流电池方阵总功率⨯⨯=P系数1.43是太阳能电池组件峰值工作电压与系统工作电压的比值。

例如，为12V 系统工作电压充电的太阳能电池组件的峰值电压是17～17.5V;为24V 系统电压充电的峰值电压为34～35V 。

太阳能电池组件功率=组件峰值电沆×组件峰值电压，因此为方便计算用系统工作电压乘以1.43就是该组件或整个方阵的峰值电压近似值。

3.蓄电池放电深度逆变器效率连续阴雨天数）系统直流电压（）负载日耗电（蓄电池容量⨯⨯=V Ah C Wh )( 式中逆变器效率可根据设备选型在80%～93%之间选择，蓄电池放电深度可根据其性能 参数和可靠性要求等在50%～75%之间选择。

太阳能发电蓄电池容量的计算方法一、概述地球上各地区受太阳光照射及辐射能变化的周期为一天24h。

处在某一地区的太阳能电池方阵的发电量也有24h的周期性的变化,其规律与太阳照在该地区辐射的变化规律相同。

但是天气的变化将影响方阵的发电量。

如果有几天连续阴雨天,方阵就几乎不能发电,只能靠蓄电池来供电,而蓄电池深度放电后又需尽快地将其补充好。

设计者多数以气象台提供的太阳每天总的辐射能量或每年的日照时数的平均值作为设计的主要数据。

由于一个地区各年的数据不相同,为可靠起见应取近十年内的最小数据。

根据负载的耗电情况,在日照和无日照时,均需用蓄电池供电。

气象台提供的太阳能总辐射量或总日照时数对决定蓄电池的容量大小是不可缺少的数据。

对太阳能电池方阵而言,负载应包括系统中所有耗电装置(除用电器外还有蓄电池及线路、控制器等)的耗量。

方阵的输出功率与组件串并联的数量有关,串联是为了获得所需要的工作电压,并联是为了获得所需要的工作电流,适当数量的组件经过串并联即组成所需要的太阳能电池方阵。

二、蓄电池组容量设计太阳能电池电源系统的储能装置主要是蓄电池。

与太阳能电池方阵配套的蓄电池通常工作在浮充状态下,其电压随方阵发电量和负载用电量的变化而变化。

它的容量比负所需的电量大得多。

蓄电池提供的能量还受环境温度的影响。

为了与太阳能电池匹配,要求蓄电池工作寿命长且维护简单。

1.蓄电池的选用能够和太阳能电池配套使用的蓄电池种类很多,目前广泛采用的有铅酸免维护蓄电池、普通铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池三种。

国内目前主要使用铅酸免维护蓄电池,因为其固有的“免”维护特性及对环境较少污染的特点,很适合用于性能可靠的太阳能电源系统,特别是无人值守的工作站。

普通铅酸蓄电池由于需要经常维护及其环境污染较大,所以主要适于有维护能力或低档场合使用。

碱性镍镉蓄电池虽然有较好的低温、过充、过放性能,但由于其价格较高,仅适用于较为特殊的场合。

2.蓄电池组容量的计算蓄电池的容量对保证连续供电是很重要的。

光伏发电系统蓄电池容量设计案例图文说明蓄电池的设计主要包括蓄电池容量的设计计算和蓄电池组串并联组合的设计。

在光伏发电系统中，大部分使用的都是铅酸蓄电池，主要是考虑到技术成熟和成本等因素，因此下面介绍的设计和计算方法也主要以铅酸蓄电池为主。

一、基本的计算方法先将负载每天需要的用电量乘以根据当地气象资料或实际情况确定的连续阴雨天数就可以得到初步的蓄电池容量。

然后将得到的蓄电池容量数除以蓄电池容许的最大放电深度系数。

由于铅酸蓄电池的特性，在确定连续阴雨天内绝对不能100%的放电而把电用光，否则蓄电池会在很短的时间内寿终正寝，大大缩短使用寿命。

因此需要除以最大放电深度系数，得到所需要的蓄电池容量。

最大放电深度的选择需要参考蓄电池生产厂家提供的性能参数资料。

一般情况下，浅循环型蓄电池选用50%的放电深度，深循环型蓄电池选用75%的放电深度。

计算蓄电池容量的基本公式为：最大放电深度连续阴雨天数）负载日平均用电量（蓄电池容量⨯=Ah )(Ah 二、相关因素的考虑上面的计算公式只是对蓄电池容量的基本估算方法，在实际应用中还有一些性能参数会对蓄电池的容量和使用寿命产生影响，其中主要的两个因素是蓄电池的放电率和使用环境温度。

1.放电率对蓄电池容量的影响。

在此先对蓄电池的放电率概念作个简单回顾。

所谓放电率也就是放电时间和放电电流与蓄电池容量的比率，一般分为20小时率(20h)、10小时率(10h)、5小时率(5h)、3小时率(3h)、l 小时率(lh)、0.5小时率(0.5h)等。

大电流放电时，放电时间短，蓄电池容量会比标称容量缩水；小电流放电，放电时间长，实际放电容量会比标称容量增加。

比如，容量100Ah 的蓄电池用2A 的电流放电能放50小时，但要用50A 电流放电就肯定放不了2个小时。

实际容量就不够100Ah 了。

蓄电池的容量随着放电率的改变而改变，这样就会对容量设计产生影响。

当系统负载放电电流大时，蓄电池的实际容量会比设计容量小，会造成系统供电量不足；而系统负载工作电流小时，蓄电池的实际容量就会比设计容量大，会造成系统成本的无谓增加。

以峰值日照时数和两段阴雨天间隔天数为依据分析光伏电站和蓄电池容量前面我们说过，在考虑连续阴雨天因素时，还要考虑两段连续阴雨天之间的间隔天数，以防止有些地区第一个连续阴雨天到来使蓄电池放电后，还没有来得及补充足，就又来了第二个连续阴雨天，使系统根本无法正常供电。

因此，在连续阴雨天比较多的南方地区，设计时要把太阳能电池和蓄电池的容量都考虑的稍微大一些。

现在介绍的这个计算方法就把两段阴雨天之间的最短间隔天数也作为计算依据纳入了计算公式中。

这种计算方法也是先选定尺寸符合要求的电池组件，根据该组件峰值功率、峰值工作电流和日发电量等数据，结合上述数据进行设计计算，在计算中确定蓄电池组的容量和电池组件方阵的串、并联数及总功率等。

其计算步骤如下所示。

系统蓄电池组容量的计算：数蓄电池最大放电深度系低温修正系数最大连续阴雨天数负载日平均耗电量安全系数蓄电池容量⨯⨯⨯=)()(Ah Ah C 式中安全系数根据情况在1.1～1.4之间选取；低温修正系数在环境温度在0℃以上时取l ，-10℃以上取1.1，-20℃以上取1.2；蓄电池最大放电深度系数，浅循环蓄电池取0.5，深度循环蓄电池取0.75，碱性镍镉蓄电池取0.85。

蓄电池组的组合设计和串并联计算等按照前面介绍的方法和公式计算即可。

2．太阳能电池方阵的设计与计算(1)太阳能电池组件串联数的计算公式：）（选定组件峰值工作电压系数）系统工作电压（电池组件串联数V 1.43V N ⨯= （2）太阳能电池组件平均日发电量的计算组件衰减修正系数倾斜面修正系数峰值日照时数）（选定组件峰值工作电流）组件平均日发电量（⨯⨯⨯=A A h 式中，峰值日照时数和倾斜面修正系数都是指光伏发电系统安装地的实际数据，组件衰降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。

(3)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：最大连续阴雨天数）负载日平均耗电量（安全系数）补充蓄电池容量（⨯⨯=Ah Ah(4)太阳能电池组件并联数的计算方法。

太阳能电池组件及方阵容量的设计方法案例分析上面已经说过，太阳能电池组件的设计就是满足负载年平均每日用电量的需求。

所以，设计和计算太阳能电池组件大小的基本方法就是用负载平均每天所需要的用电量（单位：安时或瓦时）为基本数据，以当地太阳能辐射资源参数如峰值日照时数、年辐射总量等数据为参照，并结合一些相关因素数据或系数综合计算而得出的。

在设计和计算太阳能电池组件或组件方阵时，一般有两种方法。

一种方法是根据上述各种数据直接计算出太阳能电池组件或方阵的功率，根据计算结果选配或定制相应功率的电池组件，进而得到电池组件的外形尺寸和安装尺寸等。

这种方法一般适用于中小型光伏发电系统的设计。

另一种方法是先选定尺寸符合要求的电池组件，根据该组件峰值功率、峰值工作电流和日发电量等数据，结合上述数据进行设计计算，在计算中确定电池组件的串、并联数及总功率。

这种方法适用于中大型光伏发电系统的设计。

下面就以第一种方法为例介绍一个常用的太阳能电池组件的设计计算公式和方法。

(1)以峰值日照时数为依据的简易计算方法这是一个常用的简单计算公式，常用于小型独立太阳能光伏发电系统的快速设计与计算，也可以用于对其他计算方法的验算。

其主要参照的太阳能辐射参数是当地峰值日照时数。

损耗系数当地峰值日照时数用电时间用电器功率太阳能电池组件功率⨯⨯=P在本公式中，太阳能电池组件功率、用电器功率的单位都是瓦(W);用电时间和当地峰值日照时数的单位都是小时(h);蓄电池容量单位为安时(Ah)；系统电压是指蓄电池或蓄电池组的工作电压，单位是伏(V)。

损耗系数主要有线路损耗、控制器接入损耗、太阳能电池组件玻璃表面脏污及安装倾角不能兼顾冬季和夏季等因素，可根据需要在1.6~2之间选取。

系统安全系数主要是为蓄电池放电深度（剩余电量）、冬天时蓄电池放电容量减小、逆变器转换效率等因素所加的系数，计算时可根据需要在1.6～2之间选取。

设计实例某地安装一套太阳能庭院灯，使用两只9W/12V 节能灯做光源，每日工作4h 。

以峰值日照时数为依据的多路负载光伏电站容量和蓄电
池容量案例分析
随着全球能源需求的不断增加，光伏发电作为可再生能源的一种，受
到了越来越多的关注。

为了提高光伏发电系统的发电效率和稳定性，多路
负载光伏电站以及配备蓄电池的储能系统也逐渐被广泛应用于实际工程中。

在设计多路负载光伏电站及其蓄电池容量时，峰值日照时数是一个重要的
依据，本文将以此为基础进行案例分析。

首先，我们需要了解什么是峰值日照时数。

峰值日照时数是指一天中
太阳照射强度最强的时段，通常为中午至下午的几个小时。

在这段时间内，太阳光的辐射强度最高，光伏电站的发电效率也最高。

因此，设计多路负
载光伏电站及其蓄电池容量时，应考虑光照强度最大的时段，以确保系统
的稳定性和发电效率。

电站装机容量=日发电量/(峰值日照时数*发电效率)
=3125kW
接下来，我们需要确定蓄电池容量。

蓄电池的设计容量应该足够满足
负载需求，并在夜间或光照不足时提供电力。

假设负载需求为2000kWh，
蓄电池的放电效率为90%，充电效率为95%。

蓄电池容量=负载需求/(1-放电效率)
=2000kWh/(1-0.9)
综上所述，以峰值日照时数为依据的多路负载光伏电站容量和蓄电池
容量的设计是非常重要的。

在计算电站和蓄电池的容量时，需要充分考虑
峰值日照时数和负载需求，以确保系统的稳定性和高效性。

希望这个案例分析可以帮助大家更好地理解光伏发电系统的设计原则。

太阳能蓄电池与光照时间的关系太阳能蓄电池与光照时间的关系例如:有一块单晶硅电池的组件，最大的输出功率Pm（额定功率）为25W,峰值电压（额定电压）Ump为17.2V,峰值电流（额定电流）为1.45A,开路电压为21V,短路电流为Isc为1.5A,某地区有效光照时间为12小时，求太阳能电池一天的发电量和所需的蓄电池的容量。

已知：Pm=25w ,h=12h ,U=17.2V ，太阳能电池的发电效率为：u=0.7，蓄电池的补偿值为n=1.4太阳能电池的发电量:M=Pm XhX u=25 X12X0.7=210W按上诉公式:C=Ph/U=25 X 12/17.2=17.44Ah那么实际的蓄电池的有效容量要在C=17.44/1.40=12.46Ah以上所以在实际中我们可以选择14Ah左右容量的蓄电池。

按照下面的公式可以简单的计算出日照时间：在我国南方和北方的地区由于地理纬度上的差异，夏季和冬季的太阳日照时间可以根据下面的公式计算:H=12±0.09g,H表示日照时间、12为日照平均时间、0.09 表示地理上的经度纬度的差异、9表示所在地的地理纬度、土夏季取+ ,冬季取―。

光照效率一般在夏季取0.8左右，春秋季取0.7,冬季取0.5〜0.6 另外日照时间你可以咨询当地的气象部门，一般都会提供，有些网站也可以查询。

太阳能取之不尽用之不完而且环保清洁，在缺少交流电源供电的情况下更有不可替代的作用。

太阳能电池和二次充电电池配合使用时可以组成一个独立的不间断直流供电系统，可以为一些比如：报警器、草坪灯、庭院入侵报警探头、交通信号灯、手机充电器、无法提供电源的自动控制设备等负载提供电能。

一、目前太阳能电池的种类一般有三种材料的种类，即非晶硅、单晶硅和多晶硅。

非晶硅电池是早期产品，具有成本低、产量高等特点。

光电的转换效率一般为8%左右，所以价格低廉，现在已经基本被淘汰。

单晶硅和多晶硅电池是一种将硅矿石采用烧结、拉晶、制极等工艺，再按照相关的工艺要求进行切割成适当的小片，经焊接线连接在一起形成组片，由于它的基片很薄，所以小功率的电池还需要再安装在绝缘基板上使用，而大功率的采用强化玻璃将片基层压于绝缘基板内，最后加上铝合金框架进行保护所制成的平板电池。