太陽能板總輸出功率預算

 

彭耀階著.Pang, Yiu Kai 2006年9月

  全球熱化自救貼士飲食多素少奶少肉,減牲口排温氣。

太陽能可說幾乎是所有生態能源之中最昂貴的一種,現在只將太陽能作精細架設技術講解豈非甚不相宜?須知道,雖然風能或水能等更加便宜,但大多數自家用户卻都不可能找到適當場合架設,況且起碼版也不太便宜,沒有千多美元都成不了事。太陽能便不同,任何自家用户只要找到一個有陽光照射到的窗户都可以裝置太陽能電池板作輔助能源, 起碼版也相宜得多,三至四百美元投資便可以架設。)

 

輸出電功率:

 

一件太陽能電池板所標明的電功率,是指在地球上所可能達到的最強烈日照垂直照射、最少電線總阻和最理想負載的條件下所能達到的電功率輸出。所以,在一般情況下,即使在最猛烈的太陽垂直照射時也只能達到電池板所標示的電功率的四分之三左右。

 

用户也不可以單憑所需用電量和上述考慮計算出所需要安裝的電池板總瓦數,原因是電池板所處位置受到日照的時間和角度,天氣,晴、陰、降霧還是下雨 等變化的影響,甚至空氣污染情況等都大大地影響著電池板對太陽能的接收。 即是之故,一塊太陽能板的產電量日日不同,月月不同,只就是大致上一年具有一個變化週期,所以其產電量應以年計,即平均每年產電多少度,而這數值則受到地域和現場環境兩大因素影響。例如住在貴州和廣州的人, 最好還是不要嘗試安裝太陽能,因為前者是自然因素令到貴州天無三日晴,後者則是人為空氣污染因素令到廣州難得見到太陽,以致在此兩地區以太陽能產電甚不化算。現場環境則是太陽能板的所在位置所受到的自然和人為遮擋,以及板的架設是否受到條件制約以致p能以最佳仰角安裝,例如安裝在多層大厦窗門玻璃上的板,仰角只能夠是0度及偏離最佳方位角,接收上必定要打上一個大折扣。

 

在香港,根據本社直至05年止的長期數據收集所得,區內中等雲量地區(大霧山西面山腰近山頂處的雲量最高,蒲台島的雲量最低)一塊10瓦單晶體太陽能板在低仰角範圍受到30%遮擋的情況下以固定最佳傾角和最佳方位角接收,一年大概可以生產1 2度電。

 

因此,若根據用電量計算需要架設的太陽能板總瓦數,並非單單將總瓦數乘上日照時間這般簡單,而是需要先了解所在地點的雲量多少,在香港而言,雲量最低地區可以接收到較雲量中等地區多出大約50%的日照,依此推算,區內最低雲量地區(例如蒲台島)一塊10瓦單晶體太陽能板在低仰角範圍受到30%遮擋的情況下以固定最佳傾角和最佳方位角接收,一年大概可以生產1 8度電,而區內最高雲量地區(例如大霧山東面山腰近山頂處)則一年大概只可以生產6度電。 尚有一點需要指出,香港05年後的平均年日照量較之05年之前若干年內的平均年日照量因為空氣污染持續劣化的緣故又已經下降了不少,故此若要得到更加準確的計算,也要加上這個因素的評估。

 

決定總輸出功率:

 

考慮自行架設太陽能供電係統之先,首先需要決定的自然是太陽能板總功率應有多大,這個可以從三方面加以考慮:一是費用預算,以輔助系統而言,可謂大有大做,小有小做,條件許可的甚至可以將所有電能都由太陽能供電係統提供,只想試試看的也可以只將一、兩盞廁所燈或廚燈改由太陽能板供應電能。 其二是可以架設太陽能板的空間夠不夠,不夠的話即使預算夠也不成,還得將總輸出功率削減以遷就可利用空間。其三是根據架設地點的雲量、受遮擋角度百分率、與最佳傾角和最佳方位角相差等再參照當地長期統計所得,每單位太陽能板額定功率每年可轉換的電能度數,例如本社於上段所提供者,計算出在該處所安裝的太陽能板每10瓦或某一額定功率的每年產電度數。

 

實例:  替一幢三層村屋提供太陽能照明

 

該村屋共有三廳九房,三厠三廚三露台

  電器/功率     件數    總功率  每日使用時數     年耗電量
  房燈 / 40W         9      360W           6   788.4 KW-h
  廳燈 / 100W         3      300W           8   876.0 KW-h
  厨燈 / 40W         3      120W            3   131.4 KW-h
  厠燈 / 30W         3        90W           3     98.6 KW-h
  露台燈 / 30W         3        90W           1     32.9 KW-h
  樓梯燈 / 30W         3        90W           1     32.9 KW-h
  天台燈 / 200W       N/A      200W          N/A     60 KW-h

                                                                  總年耗電量:   2020 KW-h

 

而且亦根據前面所述計算出每額定瓦的年產電量為1.5 KW-h,則

總額定瓦數 = 2020W / 1.5 = 1347W

即是說需要購買14塊最高輸出功率為100W的單晶體太陽能板 ,與及可以每年減少燃煤0.9公噸

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