離網光伏發電系統在陰雨天的供電時長完全取決于系統配置(尤其是電池容量)和實際天氣狀況(陰雨程度、持續時間)。沒有一個固定答案,但可以通過以下關鍵因素和計算方法進行估算:
1. 電池可用容量 (單位:kWh):
這是最關鍵的因素!指電池組在安全放電深度內能提供的總能量。
`可用容量 = 電池組總標稱容量 (kWh) × 允許放電深度 (DoD)`
例如: 48V 系統,使用 4 塊 200Ah 鋰電池:
總標稱容量 = 48V × 200Ah × 4 / 1000 = 38.4 kWh
鋰電池 DoD = 80% → 可用容量 = 38.4 kWh × 0.8 = 30.72 kWh
2. 負載日耗電量 (單位:kWh/天):
系統所有電器設備每天消耗的總電量。必須精確計算!
例如: 經過計算,日耗電量 = 4.8 kWh/天(冰箱、燈、水泵、電視、筆記本等總和)。
3. 陰雨天的光伏發電量:
陰雨天光伏板發電量大幅下降,但不等于零!具體發電量取決于:
云層厚度和降雨強度: 薄云 vs 厚云 vs 暴雨。
組件安裝角度和清潔度: 積水、污垢會進一步降低效率。
系統效率: 控制器、線損等。
典型經驗值 (非常粗略):
微弱光照/毛毛雨: 可能達到 STC 功率的 10%-25%。
中度陰天/小雨: 通常只有 STC 功率的 5%-15%。
重度陰天/暴雨: 可能低至 STC 功率的 1%-5% 甚至接近零。
例如: 系統光伏總功率 2.67kWp:
中度陰雨天,假設發電效率為 STC 的 10% → 日均發電量 ≈ 2.67kW × 3小時 (等效光照時數) × 10% = 0.8 kWh/天 (實際可能更低!)
(注:這里用了等效光照時數簡化計算,實際是輻照度低導致功率低)
`供電天數 ≈ (電池可用容量 + 陰雨天預估總發電量) / 日耗電量`
最保守估算 (完全無光照):
`供電天數 = 電池可用容量 / 日耗電量`
例如: 30.72 kWh / 4.8 kWh/天 ≈ 6.4 天
較現實估算 (考慮部分發電):
假設陰雨天持續 N 天,期間日均發電量為 E_gen (kWh/天)。
系統能支撐的總天數 D 應滿足:`電池可用容量 + (E_gen × D) ≥ 日耗電量 × D`
變形得:`D ≤ 電池可用容量 / (日耗電量 - E_gen)`
例如: 電池可用容量 30.72kWh, 日耗電 4.8kWh/天,陰雨天日均發電 0.8kWh/天:
`D ≤ 30.72 / (4.8 - 0.8) = 30.72 / 4.0 ≈ 7.68 天`
這意味著在持續中度陰雨天(每天發0.8度電)下,系統能支撐約 7-8 天。
1. 電池是核心保障: 電池可用容量越大,支撐時間越長。鋰電池因放電深度高(80-90%),在相同標稱容量下比鉛酸電池(通常50% DoD)實際可用時間長60%-80%。
2. 負載控制至關重要: 陰雨天必須嚴格節電!關閉非必要電器(尤其大功率:空調、電暖氣、電熱水壺)。將日耗電量降至最低(如僅維持冰箱和基本照明,降至 2kWh/天),能顯著延長供電時間。
3. 陰雨程度影響巨大: 薄云尚有少量發電,暴雨天發電近乎為零。設計時應按最惡劣天氣(發電量接近零)考慮“自給天數”。
4. 系統初始設計目標: 專業離網系統設計時,會根據當地氣象數據(最長連續陰雨天記錄)設定“自給天數”(通常 3-7 天)。電池容量就是按這個目標配置的。
5. 溫度影響: 低溫會降低鋰電池容量(0°C時可能只剩80-90%),同時增加鉛酸電池內阻,使其實際可用容量下降。
6. 逆變器待機損耗: 24小時開機的逆變器,即使空載也有 10-50W 損耗。這部分“偷走”的電量在陰雨天尤為可觀!選擇待機功耗低的逆變器或適時關閉很重要。
1. 增加電池容量: 最直接有效,但成本最高。
2. 搭配備用發電機:
最佳方案! 在連續陰雨、電池電量不足時啟動發電機(柴油/汽油/丙烷),通過逆變充電一體機快速給電池充電。
大幅減少對超大電池容量的依賴,經濟性更好。
3. 負載精細化管理:
使用直流電器(如DC冰箱、LED燈)減少逆變轉換損耗。
陰雨天主動降級使用(如冰箱調高溫度、減少開燈)。
4. 優化光伏系統:
適度超配組件: 在預算和空間允許下,安裝比計算功率更大的光伏陣列,在弱光條件下也能多發電。
保持組件清潔: 陰雨灰塵混合形成的泥垢會嚴重遮擋光線。
5. 選擇高效設備: 高效率 MPPT 控制器、低待機功耗逆變器、高能效電器。
離網系統在陰雨天能供電多久,取決于 `電池可用容量` / `日耗電量` 這個核心比值。
按系統設計的 “自給天數”(通常3-7天),意味著在最惡劣天氣(無光照)下,僅靠電池就能支撐這些天數。
實際陰雨天會有少量發電,能略微延長供電時間。
必須通過節電應對陰雨天! 主動降低負載是成本最低的延長時間方法。
配置備用發電機是解決長陰雨期最經濟可靠的方案。
最終答案示例:
> 如果你的系統電池可用容量是 30kWh,日耗電 5kWh,設計自給天數為 6天(對應完全無光照)。
> 完全無光照(極端情況): 能支撐 6天。
> 中度陰雨天(日均發電約1kWh): 實際能支撐約 30 / (5 - 1) = 7.5天。
> 遇到連續陰雨預警,請立即將日耗電降至 ≤3kWh! 這樣可延長至 10天以上。
> 強烈建議配備備用發電機應對超長雨季!
責任編輯: 瀏覽次
下一篇:離網光伏逆變器怎么選