離網系統需要多少太陽能板?
一份實用的計算表,用於為離網型逆變器系統配置光伏陣列——包含每日負載、日照時數、降額係數,以及我們工程師實際使用的計算範例。
離網項目中最常見的容量計算錯誤是太陽能陣列容量不足。面板比電池和逆變器更便宜,以後更換的成本更低,因此把這個數字計算正確比設計的任何其他部分都更重要。
步驟 1:找出您的每日能源需求(Wh/day)
列出每個負載、其功率消耗(瓦數)以及每天運行的時數。相乘並相加:瓦數 × 小時 = 瓦時/天。
計算範例:
| 負載 | 瓦數 | 小時/天 | Wh/day |
|---|---|---|---|
| 照明 | 40 | 5 | 200 |
| 冰箱 | 150 | 8 | 1,200 |
| 電視 | 100 | 4 | 400 |
| 手機充電器 | 15 | 4 | 60 |
| 水泵 | 300 | 1 | 300 |
| 總計 | 2,160 Wh/day |
步驟 2:調整系統損耗
離網系統會因轉換、線路和電池充電而損失能量。保守的設計會將負載乘以 1.3(30% 降額),以獲得陣列實際必須提供的能量:
2,160 Wh × 1.3 = 2,808 Wh/day(PV 需提供)
步驟 3:估算您的峰值日照時數
「峰值日照時數」是指您所在地區每日等效的全強度日照。這與白天時數不同。典型數值:
- 北歐:2.5–3.5
- 中歐:3.5–4.5
- 地中海:4.5–5.5
- 中東 / 北非:5.5–6.5
- 東南亞 / 赤道地區:4.5–5.5
- 美國西南部:5.5–6.5
使用保守的數值——最差月份,而非年度平均,除非您有發電機備援。
步驟 4:計算陣列容量
陣列瓦數 = 每日 PV 能量 ÷ 日照時數 ÷ 降額
若需要 2,808 Wh,且日照時數為 4.5:
2,808 ÷ 4.5 = 624 W 最小陣列
我們建議額外增加 10–20% 的餘量,以應對陰天連續和面板衰減,使範例中的面板約為 700–750 W。
步驟 5:將陣列與逆變器 / 控制器匹配
- 檢查您的離網型太陽能逆變器的 MPPT 工作電壓範圍,並將串列電壓設定在該範圍的中間值。
- 將陣列功率保持在控制器的最大 PV 輸入額定值內。
- 將串列電流接線保持在控制器的額定輸入電流以下。
我們的離網型太陽能逆變器內建 MPPT 充電控制器——您可以直接從每個產品頁面的規格表中讀取 PV 輸入範圍,因此上述陣列計算可直接套用到您正在報價的實際型號。
如果您不想手動計算這些步驟,我們的離網系統容量計算器會執行相同的降額和電池計算,並傳回建議的陣列容量、逆變器額定值和電池組,以及匹配的目錄型號。
快速參考:每台逆變器的面板數量
這些數字假設使用 ~550 W 面板和 4.5 日照時數,並套用 1.3 降額:
| 逆變器容量 | 典型陣列 (W) | 面板數量 (~550 W) |
|---|---|---|
| 1.5–2 kW | 900–1,200 | 2 |
| 3 kW | 1,500–1,800 | 3 |
| 5 kW | 2,400–3,000 | 5 |
| 8 kW | 3,600–4,500 | 7–8 |
太陽能陣列容量 — 常見問題
如果我的陣列容量不足會怎樣?
電池在陰天可能無法完全充電,系統會更頻繁地依賴電網或發電機備援。在離網系統中,這會表現為過早的低電壓切斷。
我可以安全地將陣列容量加大嗎?
可以,在逆變器的 MPPT 輸入限制內。加大容量有助於冬季發電並保持電池充滿;控制器會箝制多餘的功率。請保持在額定的 PV 輸入電壓和電流內。
面板需要與逆變器瓦數一對一匹配嗎?
不需要。陣列容量是根據每日能量需求來設計的,而逆變器則是根據峰值負載來設計的。在我們的容量計算範例中,一台 3 kW 逆變器通常搭配 1.5–1.8 kW 的陣列。