家用光伏主流组件1KW年发电是多少 屋顶承重又是多少?

2020-09-25

太阳能是一种重要的,可再生的清洁能源,是取之不尽用之不竭、无污染、人类能够自由利用的能源。太阳每秒钟到达地面的能量高达50万千瓦,假如把地球表面0.1%的太阳能转换为电能,转变率5%,每年发电量可达5.6×1012kW·h,相当于目前世界上能耗的40倍。从长远来看,太阳能的利用前景最好,潜力最大。近30年来,太阳能利用技术在研究开发、商业化生产和市场开拓方面都获得了长足发展,成为快速、稳定发展的新兴产业之一。

笔者简单地阐述了家用分布式光伏发电系统,仅供参考。

安装地点选择

家庭分布式光伏系统的选址一般可选择在自家屋顶或空地上,需要考虑的条件就是可使用面积、房屋结构和承重要求、地面基础情况和气象水文条件等。

若选择安装在自家屋顶上,屋面承重能力必须大于20kg/m2。房屋房梁如果是木质结构的话就不要考虑了,光伏系统使用年限长达25年,木质房梁易腐坏,建议不要进行安装。若在人字结构屋顶建设太阳能光伏电站,不能像地面电站那样设计最佳倾角,并且考虑前后遮挡间距。为了便于光伏组件和屋顶结合,一般都在屋面上直接平铺支架,北半球铺朝南面,南半球铺朝北面,这样方可最大效率利用光能。支架与屋顶采用夹具连接,电池组件再安装于支架上。这种方式不仅美观,而且可以实现屋顶面积利用最大化,见图2。

在平顶结构屋顶建设太阳能光伏电站,需要架设光伏支架和设计最佳倾角和组件前后间距,见图3。

若选择安装在自家空地上,可以采用锚桩和混凝土条基做支架基础,见图4和图具体选哪种则需要从地质情况和成本综合考虑了。另外,支架基础强度的设计还要以当地气象条件做依据。

需要注意一点,考虑到组件的热胀冷缩效应,安装时上下左右组件之间的间隔要达到3cm左右为佳。

一般所选用的光伏组件

目前使用较多的两种太阳能电池板是单晶硅和多晶硅太阳电池组件。

1)单晶硅太阳能电池

目前单晶硅太阳能电池板的单体光电转换效率为16%~18%,是转换效率最高的,但是制作成本高,还没有实现大规模的应用。

2)多晶硅太阳能电池

多晶硅太阳能电池板的单体光电转换效率约15%~17%。制作成本比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总生产成本较低,因此得到大量发展。

目前主流的组件是250Wp多晶硅太阳电池组件,技术参数见表1。

3)我国太阳能资源分布情况如下

一类地区年日照3200~3300小时,辐射量7500~9250MJ/m2。

青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。

二类地区年日照3000~3200小时,辐射量5850~7500MJ/m2。

河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。此区为我国太阳能资源较丰富区。

三类地区年日照2200~3000小时,辐射量5000~5850 MJ/m2。

山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏中北部和安徽北部等地。

四类地区年日照1400~2200小时,辐射量4150~5000 MJ/m2。

长江中下游、福建、 浙江和广东的一部分地区。

五类地区全年日照时数约1000~1400小时,辐射量3350~4190MJ/m2。

四川、贵州两省。此区是我国太阳能资源最少的地区。

结合现在的光伏发电技术,1kWp的多晶硅太阳能电池组件五类区域年发电量大致如下:

用户可以根据系统的安装地点和自己年用电量情况来合理选择装机规模。例如A家庭位于太阳能资源四类区域,平均年用电量是3000 kWh,装机3000W就够用了;B家庭位于二类地区,平均年用电量也是3000 kWh,装机2000W就可以了。

来源:摘自邓李军家用分布式光伏系统设计

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来源:经典时尚圈