离网光伏发电系统在阴雨天的供电时长完全取决于系统配置(尤其是电池容量)和实际天气状况(阴雨程度、持续时间)。没有一个固定答案,但可以通过以下关键因素和计算方法进行估算:
1. 电池可用容量 (单位:kWh):
这是最关键的因素!指电池组在安全放电深度内能提供的总能量。
`可用容量 = 电池组总标称容量 (kWh) × 允许放电深度 (DoD)`
例如: 48V 系统,使用 4 块 200Ah 锂电池:
总标称容量 = 48V × 200Ah × 4 / 1000 = 38.4 kWh
锂电池 DoD = 80% → 可用容量 = 38.4 kWh × 0.8 = 30.72 kWh
2. 负载日耗电量 (单位:kWh/天):
系统所有电器设备每天消耗的总电量。必须精确计算!
例如: 经过计算,日耗电量 = 4.8 kWh/天(冰箱、灯、水泵、电视、笔记本等总和)。
3. 阴雨天的光伏发电量:
阴雨天光伏板发电量大幅下降,但不等于零!具体发电量取决于:
云层厚度和降雨强度: 薄云 vs 厚云 vs 暴雨。
组件安装角度和清洁度: 积水、污垢会进一步降低效率。
系统效率: 控制器、线损等。
典型经验值 (非常粗略):
微弱光照/毛毛雨: 可能达到 STC 功率的 10%-25%。
中度阴天/小雨: 通常只有 STC 功率的 5%-15%。
重度阴天/暴雨: 可能低至 STC 功率的 1%-5% 甚至接近零。
例如: 系统光伏总功率 2.67kWp:
中度阴雨天,假设发电效率为 STC 的 10% → 日均发电量 ≈ 2.67kW × 3小时 (等效光照时数) × 10% = 0.8 kWh/天 (实际可能更低!)
(注:这里用了等效光照时数简化计算,实际是辐照度低导致功率低)
`供电天数 ≈ (电池可用容量 + 阴雨天预估总发电量) / 日耗电量`
最保守估算 (完全无光照):
`供电天数 = 电池可用容量 / 日耗电量`
例如: 30.72 kWh / 4.8 kWh/天 ≈ 6.4 天
较现实估算 (考虑部分发电):
假设阴雨天持续 N 天,期间日均发电量为 E_gen (kWh/天)。
系统能支撑的总天数 D 应满足:`电池可用容量 + (E_gen × D) ≥ 日耗电量 × D`
变形得:`D ≤ 电池可用容量 / (日耗电量 - E_gen)`
例如: 电池可用容量 30.72kWh, 日耗电 4.8kWh/天,阴雨天日均发电 0.8kWh/天:
`D ≤ 30.72 / (4.8 - 0.8) = 30.72 / 4.0 ≈ 7.68 天`
这意味着在持续中度阴雨天(每天发0.8度电)下,系统能支撑约 7-8 天。
1. 电池是核心保障: 电池可用容量越大,支撑时间越长。锂电池因放电深度高(80-90%),在相同标称容量下比铅酸电池(通常50% DoD)实际可用时间长60%-80%。
2. 负载控制至关重要: 阴雨天必须严格节电!关闭非必要电器(尤其大功率:空调、电暖气、电热水壶)。将日耗电量降至最低(如仅维持冰箱和基本照明,降至 2kWh/天),能显著延长供电时间。
3. 阴雨程度影响巨大: 薄云尚有少量发电,暴雨天发电近乎为零。设计时应按最恶劣天气(发电量接近零)考虑“自给天数”。
4. 系统初始设计目标: 专业离网系统设计时,会根据当地气象数据(最长连续阴雨天记录)设定“自给天数”(通常 3-7 天)。电池容量就是按这个目标配置的。
5. 温度影响: 低温会降低锂电池容量(0°C时可能只剩80-90%),同时增加铅酸电池内阻,使其实际可用容量下降。
6. 逆变器待机损耗: 24小时开机的逆变器,即使空载也有 10-50W 损耗。这部分“偷走”的电量在阴雨天尤为可观!选择待机功耗低的逆变器或适时关闭很重要。
1. 增加电池容量: 最直接有效,但成本最高。
2. 搭配备用发电机:
最佳方案! 在连续阴雨、电池电量不足时启动发电机(柴油/汽油/丙烷),通过逆变充电一体机快速给电池充电。
大幅减少对超大电池容量的依赖,经济性更好。
3. 负载精细化管理:
使用直流电器(如DC冰箱、LED灯)减少逆变转换损耗。
阴雨天主动降级使用(如冰箱调高温度、减少开灯)。
4. 优化光伏系统:
适度超配组件: 在预算和空间允许下,安装比计算功率更大的光伏阵列,在弱光条件下也能多发电。
保持组件清洁: 阴雨灰尘混合形成的泥垢会严重遮挡光线。
5. 选择高效设备: 高效率 MPPT 控制器、低待机功耗逆变器、高能效电器。
离网系统在阴雨天能供电多久,取决于 `电池可用容量` / `日耗电量` 这个核心比值。
按系统设计的 “自给天数”(通常3-7天),意味着在最恶劣天气(无光照)下,仅靠电池就能支撑这些天数。
实际阴雨天会有少量发电,能略微延长供电时间。
必须通过节电应对阴雨天! 主动降低负载是成本最低的延长时间方法。
配置备用发电机是解决长阴雨期最经济可靠的方案。
最终答案示例:
> 如果你的系统电池可用容量是 30kWh,日耗电 5kWh,设计自给天数为 6天(对应完全无光照)。
> 完全无光照(极端情况): 能支撑 6天。
> 中度阴雨天(日均发电约1kWh): 实际能支撑约 30 / (5 - 1) = 7.5天。
> 遇到连续阴雨预警,请立即将日耗电降至 ≤3kWh! 这样可延长至 10天以上。
> 强烈建议配备备用发电机应对超长雨季!
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