如何使用PVWatts来计算出你的太阳系的理想大小

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NREL的PWATT的计算器

简而言之:PVWatts是一款非常有用的工具,可以从给定尺寸的太阳能阵列展示每年电力生产的密切估计。但是,通过使用逆向工程技巧并将年度能源使用除以太阳能1千瓦的面板可以制造,您可以获得理想的系统尺寸。

从顶部开始,了解有关PVWatts如何工作的更多信息,或请使用该工具来调整系统的大小。

美国国家可再生能源实验室(NREL)的PVWatts工具是估算太阳能电池板产量的黄金标准,无需使用激光雷达或其他技术实际扫描房屋屋顶。而且,它是免费使用的,不像那些其他的解决方案。

通过输入一些变量,包括您的位置、屋顶坡度、面板类型和系统大小,您可以得到一个相当准确的太阳能输出预测您的太阳能系统。

但是,等等,你是如何得出符合你需求的太阳系大小的吗?对于这个问题的答案,结合PVWatts引擎和我们最喜欢的反向数学方法来确定你的太阳能阵列的理想尺寸。

Pvwatts如何工作

NREL设计了PVWatts太阳能计算器,它只需要一些简单的输入,就能估算出太阳能电池阵在一年中每个月的性能。你可以通过添加你所引用的系统的信息来检查太阳能安装程序的报价是否准确。

PVWatts是如此可信,一些安装人员直接使用数据从工具在他们的报价给你。数据是平均每年每个月的输出,包括基于你所在地区当前电价的太阳能电池板的估计节省。

下面是一个相当标准的4千瓦并网系统的结果:

标准的网格

NREL的数据来自哪里?

信不信由你,自从1961年以来,美国政府就在国家气象局和国家大气rel之间收集太阳辐射和补充气象数据。现在是第二次迭代,使用1998年到2014年的数据国家太阳辐射数据库(NSRDB)包含北部,中央和南美洲各地的无处不在南纬和60度的南方各地的呈现数据。

NSRDB地图

这些数据在大陆表面存储了约200万4平方公里的“像素”,这意味着每个数据区域大约有50个城市街区那么大。当我们看PVWatts界面时,我们将在下面显示这些“像素”之一。NREL跟踪地球每平方米每天接收的平均千瓦时(kWh)数。如果写成“kWh/m²/天”,这个数字也被称为“峰值峰值。”

如何使用PVWatts来计算系统大小

这是本文的主要思想:如何根据您的电力需求找到理想的太阳系大小。

只需按照下列步骤操作:

  • 收集数据:你的年用电量、屋顶坡度(离地面的角度)和方位角(你的屋顶朝向罗盘角度)
  • 在PVWatts Calculator中输入变量
  • 将你的使用量除以每千瓦太阳能的千瓦时

收集能源使用、方位和屋顶坡度的数据

这一步可能听起来很复杂,但实际上快速接近正确的数字是非常容易的。

寻找年度电力使用

这些天,大多数人都可以访问一个在线门户的电力实用程序。如果描述你,你是金色的。如果没有,您需要查看您的电费。一些公用事业公司现在在每张账单上打印年度使用号码,但如果您的不,请准备好找到过去一年或两两年或让手指进行行走并致电您的提供商。

您正在寻找的是总年度使用量,在千瓦时衡量,理想情况下超过1年。使用您的公司在线门户网站,这是您的电力使用的最后13个月的样子:

在线门户使用情况

您可以将鼠标悬停在蓝色条上查看用电量,并记录这些数字来查看您的年度总需求。但我们可以通过点击右下角的绿色按钮得到更好的数据。

使用这个按钮,您可以下载到您的帐户开始的用电量号码。以每个月的平均使用量为例,我们使用的房子每月需要361.7千瓦时。乘以12个月每年4,340千瓦时。我们用这个数来求理想太阳系的大小。

屋顶方位角和音高

PVWatts还需要一些关于你的屋顶的信息。从两个角度来考虑:开销和水平。

“方位角”只是一个奇特的方式来说“方向”。它必须与您最好的屋顶面对指向的地方,它以圆形的程度衡量。北部是0°方位角,而且在顺时针时,数字上升。这是一个带有几个数字的指南图像,便于:

屋顶鸟瞰图

北半球朝北的屋顶并不适合安装太阳能电池板。东(90°)可以,西(270°)更好,南(180°)最好。选择与你的屋顶相对应的数字,并记住它为下一步。

至于屋顶音高,这是你的屋顶从边缘到顶部的角度。美国大多数屋顶的倾斜度在25°和35°之间,这实际上是很好的,因为在美国太阳能电池板的最佳倾斜度大约在相同的范围内。

屋顶间距为程度

为了达到这个评估的目的,可以根据肉眼的评估来选择你的角度。如果你选择太阳能安装程序,他们会做一个更彻底和准确的工作规划您的安装。

将变量输入PVWatts

这里是橡胶与路面的交汇处。我们几乎完成了!导航到PVWatts主页,并在顶部栏中输入您的地址。如果需要,可以输入您的邮政编码,因为它的机会它将在相同的4平方公里“地图像素”上面。这是一个例子:

如果你愿意,你可以进一步放大,把这个小点移动到你的屋顶上,但这不是必须的。点击“转到系统信息”箭头,输入我们上面收集的数字:

系统信息

输入这样的数据:

  • 重要的是:输入“1”为“System size”—这将建立基于每1000瓦太阳能板的产量的计算
  • 模块类型:高级(请不要使用垃圾太阳能板)
  • 阵列类型:固定(屋顶安装)
  • 系统损失:默认值是14.08%,但为了安全起见,我们使用15%
  • 倾斜:你的屋顶。20°默认,但在美国更有可能是30°
  • 方位角:屋顶方向从最后一步-180°的方向是南方

然后点击“Go to PVWatts Results!”这个计算器会给你一个总产出的估计值,一个基于特定年份的气候因素的可能范围,以及每月的总产出估计值:

系统信息结果

将千瓦时的用法转换为太阳能电池板的千瓦

最后一步很简单,可以用一个袖珍计算器(也就是你的手机)完成。还记得上面例子中的年平均使用量吗?每年是4,340千瓦时。用这个数字除以你所在地区1千瓦太阳能电池板的PVWatts估计产量。本例为1128,计算结果约为3.8。

所以3.8千瓦是这个例子家所需的太阳系所需的理想尺寸。

你可以用pvwatts数据做的事情

好了,是时候做下一步了!现在你知道了你理想的太阳能系统的大小,你可以计算出你需要多少太阳能板,它们是否适合你的屋顶。

找出你需要多少太阳能电池板为你的家供电

此外,当您从太阳能安装人员获取引号时,您将被更新。如果您已经完成了数学并结束了4千瓦系统,但有人试图向您销售10千瓦系统,您需要质疑为什么他们估计这一点。

如果你准备好得到引号,我们可以帮助你!

其他的考虑

上面的计算假设你有一个完美的屋顶太阳能的房子。如果是这样的话,那太好了!但如果你有阴凉,或者你的屋顶是用雪松木做的,或者它的坡度很高或很低,可能会有额外的考虑。

阴影可以克服(只要你没有太多)通过使用微型逆变器或面板优化器,让你最大的输出和保持你的太阳能电池板在阴天工作和阴影条件。

系统规模过大或过小,以及为什么要这样做

作为最后一句话,您可能想要在太阳系下或过度尺寸的原因。

如果你居住在一个可怕的状态,你可能想要低于大小净计量规则,因为在这些州,如果有多余的太阳能,你的账单上不会有多少信用额度。当然,你可以确保你使用所有的太阳能,如果你加一个家里备用电池你的太阳能电池阵列,但从长远来看,这往往是更昂贵的。

如果您的使用是人为高的,您也应该欠尺寸,因为过去浪费使用。如果您完成了作业并最近得到了家庭能源审计,我们的需求将来可能会明显更小。

另一方面,如果您计划通过添加中央空调或电动车辆在不久的将来增加使用,您可能希望过度尺寸。平均电动车每天需要15千瓦时,以驱动50英里,这意味着您的电力需求可能会增加每年近5,500千瓦时,如果您愿意用太阳能电池板为电动汽车提供动力

在我们上面的例子中,房主每年只需要4340千瓦时,可以使用3.8千瓦时的系统。通过将电动汽车的使用量添加到混合电力中,使用量将增加到每年9800千瓦时,为此他们需要一个8.7千瓦的系统。

对PVWatts的判决

最后,PVWatts是一个伟大的入门级太阳能系统计算器,可以告诉你如何将太阳能瓦转化为kWh产生。这是一个不可或缺的工具,为业主估计产品的潜在光伏安装。

不幸的是,尽管PWatts计算器的设计有一些缺陷。我们的太阳能计算器使用相同的光伏瓦特太阳能照射和生产数据——然而,它与每个公用设施的价格表以及全美200个太阳能安装商提供的实时价格数据相关联。这意味着我们的太阳能计算器只需要你知道你的公用事业的名称和你的平均电费账单的数额。有了这些信息,我们的计算器可以告诉你需要什么尺寸的系统,它将花费多少。使用PV Watts计算器,您需要自己输入所有这些信息。

使用太阳能能节省多少钱?
- 太阳评论作者

本Zientara

太阳能政策分析师和研究员

本是一名作家、研究员和数据分析专家,曾为可持续发展、公共管理和清洁能源领域的客户服务。

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