Proč se fotovoltaika (PV) vypočítává ve wattech místo ve ploše?

S rozvojem fotovoltaického průmyslu si dnes mnoho lidí instaluje fotovoltaiku na své střechy, ale proč nelze instalaci střešní fotovoltaické elektrárny vypočítat podle plochy? Kolik toho víte o různých typech fotovoltaické výroby energie?
Proč nelze instalaci střešní fotovoltaické elektrárny vypočítat podle plochy?
Fotovoltaická elektrárna se vypočítává ve wattech (W), watty jsou instalovaný výkon, nikoliv plocha, která se vypočítává. Instalovaný výkon a plocha však spolu také souvisí.
Protože se v současnosti trh s fotovoltaickou elektřinou dělí na tři druhy: amorfní křemíkové fotovoltaické moduly, polykrystalické křemíkové fotovoltaické moduly a monokrystalické křemíkové fotovoltaické moduly, které jsou také klíčovými komponenty pro výrobu fotovoltaické energie.
Amorfní křemíkový fotovoltaický modul
Amorfní křemíkový fotovoltaický modul na čtvereční pouze maximální pouze 78 W, nejmenší pouze asi 50 W.
Vlastnosti: velká zastavěná plocha, relativně křehké, nízká účinnost přeměny, nebezpečná přeprava, rychlejší rozklad, ale slabé osvětlení je lepší.

Polykrystalický křemíkový fotovoltaický modul
Polykrystalické křemíkové fotovoltaické moduly na metr čtvereční jsou nyní na trhu běžnější s výkonem 260 W, 265 W, 270 W, 275 W.
Charakteristika: pomalý útlum, dlouhá životnost ve srovnání s cenou monokrystalického fotovoltaického modulu, který má výhodu, je nyní také více na trhu. Následující graf:

Monokrystalický křemíkový fotovoltaický systém
Monokrystalické křemíkové fotovoltaické moduly s běžným výkonem 280 W, 285 W, 290 W a 295 W jsou na trhu s plochou přibližně 1,63 metru čtverečního.
Vlastnosti: účinnost přeměny ekvivalentní plochy polykrystalického křemíku je o něco vyšší, náklady jsou samozřejmě vyšší než náklady na polykrystalické křemíkové fotovoltaické moduly a životnost polykrystalických křemíkových fotovoltaických modulů je v podstatě stejná.

Po analýze bychom měli pochopit velikost různých fotovoltaických modulů. Instalovaný výkon a plocha střechy jsou však také velmi propojené. Pokud chcete vypočítat velikost instalovaného systému na střeše, je třeba nejprve pochopit, ke kterému typu střecha patří.
Obecně existují tři typy střech, na kterých se instaluje fotovoltaická elektrárna: barevné ocelové střechy, cihlové a taškové střechy a ploché betonové střechy. Střechy se liší, instalace fotovoltaických elektráren se liší a liší se i plocha instalované elektrárny.

Barevná ocelová tašková střecha
U ocelové konstrukce barevné ocelové taškové střechy fotovoltaické elektrárny se fotovoltaické moduly obvykle instalují pouze na jižní straně a poměr pokládky 1 kilowatt odpovídá ploše 10 metrů čtverečních, což znamená, že projekt s výkonem 1 megawatt (1 megawatt = 1 000 kilowattů) vyžaduje plochu 10 000 metrů čtverečních.

Cihlová konstrukce střechy
Při instalaci fotovoltaické elektrárny na cihlovou konstrukci se obvykle mezi 8:00 a 16:00 volí nestíněná střešní plocha s dlážděnou fotovoltaickými moduly. Způsob instalace se sice liší od barevné ocelové střechy, ale poměr pokládky je podobný. 1 kilowatt připadá na plochu asi 10 metrů čtverečních.

Planární betonová střecha
Při instalaci fotovoltaické elektrárny na plochou střechu je nutné, aby moduly dostávaly co nejvíce slunečního světla, a proto je třeba mezi jednotlivými řadami modulů dodržovat určitou vzdálenost, aby nebyly zastíněny stíny předchozí řady modulů. Plocha střechy, kterou celý projekt zabírá, bude proto větší než u barevných ocelových tašek a střech vil, kde lze moduly položit naplocho.


Je to cenově výhodné pro instalaci doma a lze to nainstalovat?
Projekt výroby fotovoltaické energie je nyní silně podporován státem a má odpovídající politiku poskytování dotací na každou elektřinu vyrobenou uživatelem. Konkrétní politiku dotací vám sdělí místní energetický úřad.
WM, tedy megawatty.
1 MW = 1000000 wattů, 100 MW = 100000000 W = 100000 kilowattů = 100 000 kilowattů. Jednotka 100 MW je jednotka 100 000 kilowattů.
W (watt) je jednotka výkonu. Wp je základní jednotka výroby energie z baterií nebo elektráren. Zkratka W (power) v čínštině znamená výkon generovaný z baterie.
MWp je jednotka megawatt (výkon), kWp je jednotka kilowatt (výkon).

Výroba energie z fotovoltaiky: Pro popis instalovaného výkonu fotovoltaických elektráren často používáme W, MW, GW a převodní vztah mezi nimi je následující.
1 GW = 1000 MW
1 MW = 1000 kW
1 kW = 1000 W
V každodenním životě jsme zvyklí používat k vyjádření spotřeby elektřiny „stupeň“, ale ve skutečnosti má elegantnější název „kilowatt za hodinu (kW-h)“.
Celý název „watt“ (W) je Watt, pojmenovaný po britském vynálezci Jamesi Wattovi.

James Watt vytvořil první praktický parní stroj v roce 1776, čímž otevřel novou éru ve využívání energie a uvedl lidstvo do „věku páry“. Na památku tohoto velkého vynálezce si později lidé stanovili jednotku výkonu jako „watt“ (zkráceně „watt“, symbol W).

Vezměte si jako příklad náš každodenní život
Jeden kilowatt elektřiny = 1 kilowatthodina, tedy 1 kilowatt elektrických spotřebičů používaných při plném zatížení po dobu 1 hodiny, přesně 1 stupeň spotřebované elektřiny.
Vzorec je: výkon (kW) x čas (hodiny) = stupně (kW za hodinu)
Jako příklad: pro domácí spotřebič o výkonu 500 wattů, například pračku, je výkon na 1 hodinu nepřetržitého používání = 500/1000 x 1 = 0,5 stupně.
Za normálních podmínek vygeneruje 1kW fotovoltaický systém průměrně 3,2 kWh za den pro provoz následujících běžně používaných spotřebičů:
30W žárovka po dobu 106 hodin; 50W notebook po dobu 64 hodin; 100W televizor po dobu 32 hodin; 100W lednička po dobu 32 hodin.

Co je to elektrická energie?
Práce vykonaná proudem za jednotku času se nazývá elektrický výkon; kde jednotkou času jsou sekundy (s), vykonaná práce je elektrický výkon. Elektrický výkon je fyzikální veličina, která popisuje, jak rychle nebo pomalu proud pracuje, obvykle se jedná o velikost kapacity tzv. elektrického zařízení, obvykle se vztahuje k velikosti elektrického výkonu, řekl, že schopnost elektrického zařízení vykonat práci za jednotku času.
Pokud tomu úplně nerozumíte, uveďme příklad: proud se přirovnává k průtoku vody. Pokud máte velkou misku s vodou, pak vypití vody představuje elektrickou práci, kterou vykonáte. A pokud pití trvá celkem 10 sekund, pak množství vody za sekundu představuje také elektrický výkon.
Vzorec pro výpočet elektrické energie


Díky výše uvedenému základnímu popisu konceptu elektrické energie a analogii, kterou autor uvedl, si mnoho lidí možná vzpomnělo na vzorec pro výpočet elektrické energie. Pro ilustraci si vezměme výše uvedený příklad pitné vody: jelikož vypití velké misky vody trvá celkem 10 sekund, pak se to také porovná s 10 sekundami potřebnými k výrobě určitého množství elektrické energie. Vzorec je zřejmý: elektrický výkon dělený časem je výsledná hodnota výkonu zařízení.
Jednotky elektrického výkonu
Pokud věnujete pozornost výše uvedenému vzorci pro P, měli byste již vědět, že název elektrický výkon se vyjadřuje písmenem P a jednotka elektrického výkonu se vyjadřuje ve W (watt neboli watt). Spojme výše uvedené vzorce dohromady, abychom pochopili, jak pochází 1 watt elektrického výkonu:
1 watt = 1 volt x 1 ampér, nebo zkráceně 1W = 1V-A
V elektrotechnice se běžně používané jednotky elektrického výkonu a kilowattu (kW) běžně používají: 1 kilowatt (kW) = 1000 wattů (W) = 10³ wattů (W). Ve strojírenství se navíc běžně používá koňská síla k vyjádření jednotky elektrického výkonu oh. Převodní vztah mezi koňskou silou a jednotkou elektrického výkonu je následující:
1 koňská síla = 735,49875 wattů nebo 1 kilowatt = 1,35962162 koňské síly;
V našem životě a při výrobě elektřiny je běžnou jednotkou elektrického výkonu známý „stupeň“, což je 1 stupeň elektřiny, který spotřebuje 1 kilowattový spotřebič za 1 hodinu (1 h) spotřebované elektrické energie, tj.:
1 stupeň = 1 kilowatthodina
Tak, tady jsou základní znalosti o elektrické energii hotové, myslím, že jste pochopili.


Čas zveřejnění: 20. června 2023