Размер Солнечной Системы

Как Рассчитывается Размер Солнечной Системы

Размер солнечной системы — это то, сколько электричества использует ваш дом, делённое на то, сколько солнечного света может захватить и преобразовать ваша система, скорректированное на реальные потери. Введите ваше среднее ежемесячное потребление электроэнергии и пиковые солнечные часы в день для вашей местности, и этот калькулятор оценит размер системы (в киловаттах), необходимый для покрытия вашего потребления, а также приблизительно, сколько панелей для этого требуется.

Эту цифру стоит узнать до разговора с установщиком — примерное понимание нужного размера системы и количества панелей позволяет проверить предложение, а не просто доверять любой цифре в нём. Это естественный первый шаг независимо от того, планируете ли вы новую установку, сравниваете предложения разных установщиков или просто хотите узнать, насколько большая система реально потребуется для вашего потребления.

«Пиковые солнечные часы» — это не то же самое, что часы светового дня — это эквивалентное число часов солнечного света максимальной силы, который получает ваша местность, поскольку солнечная инсоляция меняется в течение дня и по сезонам. Это сильно варьируется по регионам (солнечный пустынный климат получает заметно больше пиковых солнечных часов, чем облачный северный), поэтому этот калькулятор просит вас ввести свои собственные данные — проверьте у вашей энергокомпании, предложение солнечного установщика, или ресурсы Министерства энергетики США о потенциале солнечной энергии на крышах для типичной цифры вашей конкретной местности.

Если вы ещё не знаете своё ежемесячное потребление электроэнергии, Калькулятор Стоимости Электроэнергии может помочь вам его вычислить, а как только у вас есть желаемый размер системы, Калькулятор Экономии от Солнечных Панелей оценивает период окупаемости, как только вы получите предложение.

Ключевые Факторы, Которые Стоит Учитывать

Четыре настраиваемых параметра выше — это упрощение реальных факторов, которые действительно меняют необходимый размер системы — их стоит понимать, даже если этот калькулятор рассматривает каждый из них как одно число, которое вводите вы:

• Мощность панели. Современные жилые панели обычно варьируются от примерно 350 до 450 Вт каждая — панель большей мощности означает меньше панелей для того же размера системы, что может иметь значение при ограниченном пространстве на крыше. Не существует универсально «правильной» мощности для ввода; используйте цифру из полученного предложения или разумную среднюю оценку, если вы всё ещё выбираете.
• Ориентация и наклон крыши. Крыша, обращённая на юг (в Северном полушарии) с наклоном, близким к вашей широте, обычно улавливает больше всего солнечного света за год; крыши, обращённые на восток или запад, всё ещё работают, но производят немного меньше. Министерство энергетики США отмечает, что панели в целом могут быть обращены на 45° к востоку или западу от истинного юга без значительного падения выработки — но крыша, затенённая значительную часть дня, или ориентированная далеко за пределами этого диапазона, потребует большей системы (или большего числа введённых пиковых солнечных часов) для достижения той же цели.
• Затенение. Даже частичное затенение от близко растущего дерева или дымохода на части массива панелей может снизить реальную выработку системы непропорционально сильнее, чем предполагала бы одна лишь затенённая площадь, поскольку одна затенённая панель может ограничить всю цепочку. Этот калькулятор не может знать о конкретном затенении вашей крыши — если вы знаете, что ваша крыша частично затенена, подумайте о вводе более высокого процента потерь системы, чем значение по умолчанию, чтобы это компенсировать.
• Региональные и сезонные различия в пиковых солнечных часах. Один и тот же дом в Аризоне и такой же дом в штате Вашингтон нуждаются в очень разных размерах системы для одинакового потребления — просто из-за разного среднего количества пиковых солнечных часов, получаемых каждой местностью. Пиковые солнечные часы также меняются по сезонам (выше летом, ниже зимой) — вводимая вами цифра должна отражать реалистичное годовое среднее для вашей местности, а не просто солнечный летний день.
• Чистый учёт электроэнергии (net metering) и ваша целевая доля покрытия. Если ваша энергокомпания засчитывает избыточную выработку солнечной энергии в счёт того, что вы берёте из сети в другое время (net metering), целевая доля покрытия 100% — разумная отправная точка. Если ваша энергокомпания не предлагает net metering или предлагает его по сниженному тарифу, может быть выгоднее рассчитывать систему на более низкий процент покрытия, а не завышать размер системы, чей избыток выработки стоит меньше.
• Аккумуляторное хранение. Этот калькулятор рассчитывает размер системы для покрытия вашего потребления, а не для гарантированного электроснабжения во время отключения. Добавление аккумуляторного хранения не меняет расчёты здесь, но это отдельное решение, которое стоит учесть в общем бюджете и разговоре с установщиком, если резервное питание важно для вас.

Как Интерпретировать Результаты

Цифра в киловаттах и количество панелей — это первоначальная оценка, а не заказ на покупку — несколько вещей меняются между этой цифрой и реально установленной системой:

• Установщики округляют до реального оборудования. Рассчитанная система на 7,5 кВт с панелями по 400 Вт требует 18,75 панели — ни один установщик не продаёт три четверти панели, поэтому реальное предложение округлит до целого числа (здесь 19 панелей, как и у этого калькулятора) или скорректирует сочетание количества панелей и мощности под вашу конкретную крышу.
• Расчёт по постоянному току (DC) против переменного (AC). Солнечные системы обычно описываются по их мощности постоянного тока (DC, мощность самих панелей), что и оценивает этот калькулятор — выходная мощность переменного тока (AC), которую ваш инвертор реально подаёт в дом, обычно немного ниже из-за потерь инвертора (уже учтённых во вводе «потери системы» выше). Не удивляйтесь, если цифра AC в предложении установщика немного отличается от цифры кВт этого калькулятора; уточните, какую именно цифру вам предлагают, если это неясно.
• Проверьте количество панелей относительно вашей реальной крыши. Этот калькулятор оценивает, сколько панелей вам нужно электрически — он не знает, помещается ли это количество панелей физически на вашей крыше. Используйте Калькулятор Площади Крыши для Солнечных Панелей, чтобы проверить, может ли доступное пространство вашей крыши вместить количество панелей, предложенное этим калькулятором.

Частые Ошибки

• Путать пиковые солнечные часы с часами светового дня. В местности может быть 14 часов светового дня летом, но при этом в среднем всего 5-6 пиковых солнечных часов, поскольку пиковые солнечные часы измеряют интенсивность солнечного света, а не просто продолжительность светового дня. Использование здесь часов светового дня значительно занизит размер получаемой системы.
• Полностью игнорировать потери системы. Установка потерь системы на 0% предполагает идеально эффективную систему без сопротивления проводки, потерь инвертора или пыли — это нереалистично для любой реальной установки и приведёт к занижению системы, реально необходимой для достижения вашей целевой доли покрытия.
• Рассчитывать систему только под сегодняшнее потребление. Если вы планируете добавить электромобиль, тепловой насос или иначе ожидаете роста потребления электроэнергии, расчёт системы строго под текущее ежемесячное потребление означает, что позже вам, вероятно, потребуется вторая, более дорогая расширение системы, вместо того чтобы учесть этот рост уже сейчас.
• Предполагать, что 100% покрытия всегда является правильной целью. Покрытие в 100% имеет смысл, если net metering хорошо засчитывает избыточную выработку; без щедрого net metering меньшая система, рассчитанная на ваше минимальное годовое потребление, может быть более экономически выгодным выбором — см. раздел «Ключевые факторы» выше.

Формула

$$\vE{\text{Дневное Потребление}} = \frac{\vA{\text{Ежемесячное Потребление}}}{30}$$ $$\vF{\text{Требуемая Дневная Выработка}} = \vE{\text{Дневное Потребление}} \times (\vB{\text{Целевая Доля Покрытия}} \div 100)$$ $$\vG{\text{Размер Системы (кВт)}} = \frac{\vF{\text{Требуемая Дневная Выработка}}}{\vC{\text{Пиковые Солнечные Часы}} \times (1 - \vD{\text{Потери Системы}} \div 100)}$$ $$\text{Необходимо Панелей} = \frac{\vG{\text{Размер Системы (Вт)}}}{\text{мощность панели}}$$

Округлено вверх.

Потери системы учитывают неэффективность инвертора, проводку, пыль и другие реальные факторы, снижающие выработку системы ниже её теоретического максимума — обычно оценивается в диапазоне 15-25%, настраивается выше.

Пример Расчёта

Потребление 900 кВт·ч/месяц, 5 пиковых солнечных часов/день, целевая доля покрытия 100%, потери системы 20%, и панели 400 Вт:

1. Дневное потребление: $\vA{900} \div 30 = \vE{30} \text{ кВт·ч}$.
2. Требуемая дневная выработка: $\vE{30} \times 100\% = \vF{30} \text{ кВт·ч}$.
3. Размер системы: $\vF{30} \div \vC{5} \div 0.8 = \vG{7,5} \text{ кВт}$.
4. Необходимо панелей: $\vG{7,500}\text{Вт} \div 400\text{Вт} = 18,75$ → 19 панелей (округлено вверх).
5. Расчётная годовая выработка: около 10 950 кВт·ч.

Полезно Знать

Одни солнечные панели не обеспечат ваш дом электричеством во время отключения электроэнергии. Сетевые солнечные системы (тип, который оценивает этот калькулятор) по нормативным требованиям должны включать защиту от “островного режима” (anti-islanding) — когда электросеть отключается, ваш инвертор автоматически выключается, даже если светит солнце и панели могли бы вырабатывать энергию. Это не недостаток, а требование безопасности: без этой защиты ваша система могла бы подавать электричество обратно в “мёртвые” линии электропередач, на которых бригады коммунальных служб активно работают над восстановлением энергоснабжения, подвергая их серьёзной опасности. Если вы хотите иметь электричество во время отключения, вам нужна система накопления энергии на батареях (или отдельный резервный генератор) в дополнение к солнечной системе — рассчитанный этим калькулятором размер системы сам по себе не включает и не гарантирует такую возможность.