Существует довольно простая методика позволяющая рассчитать количество электроэнергии, выдаваемое солнечной панелей. Результат этого расчета позволит получить среднее значение количества энергии вырабатываемой солнечной электростанцией за год.

Формула расчёта энергии генерируемой солнечными панелями

Чтобы произвести расчет солнечный панелей воспользуемся формулой:

формула расчета производительности

Где:

  • I — интенсивность солнечного излучения, попадающее на поверхность Земли в горизонтальной плоскости. Значение можно выбрать, воспользовавшись картой интенсивности солнечной радиации:
  • Ко — поправочный коэффициент пересчета суммарного потока солнечной энергии с горизонтальной плоскости на поверхность солнечной панелей. Данные можно взять и следующей таблицы:

коеффициент на поверхность панели

  • Vмодуля – номинальная мощность солнечной панели. Указывается в паспортных данных;
  • Кпот – коэффициент, учитывающий потери солнечной панели при преобразовании и передаче электроэнергии;
  • Uиспыт — интенсивность солнечной радиации, при которой фотоэлектрические модули тестируются (условия STC), то есть 1000 Вт/м2.

Потери энергии в солнечных панелях

Общие потери энергии при преобразовании солнечного излучения в фотоэлектрической системе включают в себя :

  • потери в проводах – 1%
  • потери в инверторе – 3-7%
  • потери связанные с ростом температуры модуля  — 4-8%
  • потери в процессе работы солнечной батареи в период низкого уровня солнечного излучения — 1-3%
  • потери связанные с затенением и загрязнением солнечных панелей – 1-3% (в случае неоптимального ориентирования эти потери могут быть значительно выше)
  • потери шунтирующих диодов – 0,5%

При оптимальной компоновке оборудования и  эффективность солнечной системы в 85% считается очень хорошей. На практике возможны случаи, когда общие потери могут достигать значения 25-30 %  из-за плохого качества оборудования или неправильного подбора компонентов системы и других факторов.

Пример расчёта производительности солнечной электростанции

Для примера произведем расчет солнечной фотоэлектрической станции со следующими параметрами:

  • Общая номинальная мощность солнечных панелей – 10 кВт;
  • Регион – Киев;
  • Угол ската кровли 45º и отклонение от южного направления 25º;
  • Общие потери равны 17%.

Воспользовавшись данными из карты солнечной интенсивности выбираем значение 100 кВт·ч/(м²·год) соответствующее 4-й зоне. Поправочный коэффициент пересчета суммарного потока солнечной энергии будет равен 1,10.

Подставив значение, получаем:

I = 1000×1,1×10×0,83/1 = 9130 кВт·ч/год

Данный расчет солнечной панели дает возможность приблизительно оценить среднее количество энергии способное выработать фотоэлектрическая станция за год.