这个计算器能帮你做什么
太阳能发电量计算器用于估算一套光伏(PV)系统能发多少电。只要输入系统的额定装机容量、当地的平均峰值日照时数,以及一个反映实际损耗的系统效率(性能比),计算器就能算出以千瓦时(kWh)为单位的每日、每月和每年发电量。
使用方法
需要填写三个数值:一是系统装机容量(单位:千瓦,即所有组件额定功率之和,例如一套 5 kW 的光伏阵列);二是你所在地区的峰值日照时数(相当于每天接收到 1,000 W/m² 标准光照的小时数,通常在 3 到 6 之间,具体取决于气候和季节);三是 0 到 1 之间的系统效率(性能比)。在实际应用中,这个性能比通常在 0.70 到 0.80 之间,用来涵盖逆变器损耗、线路损耗、高温、灰尘遮挡和阴影遮挡等因素。
峰值日照小时数将一天的阳光折算为满强度日照的等效小时数。
计算公式说明
核心公式为:
$$E_{\text{daily}} = \text{装机容量 (kW)} \times \text{峰值日照时数} \times \text{系统效率}$$
装机容量乘以峰值日照时数得到理论发电量,再乘以系统效率,就把这个数值折算到接近真实情况、扣除各类损耗后的结果。每月发电量按平均 30.44 天计算,每年发电量则用每日发电量乘以 365 天。
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日发电量等于系统容量×峰值日照小时数×性能比。
实例演算
假设你有一套 5 kW 的系统,所在地区峰值日照时数为 4.5 小时,系统效率为 0.75:
每日发电量 $$= 5 \times 4.5 \times 0.75 = \textbf{16.875 kWh/天}$$。一年下来约为 \(16.875 \times 365 \approx \textbf{6{,}159 kWh}\),足以覆盖一个普通家庭相当大一部分的用电需求。
按地区划分的典型峰值日照时数
一个峰值日照时数等于每平方米获得 1 千瓦时的太阳能（即 1,000 W/m² 持续一小时）。以下数值为良好朝向、固定倾角阵列的粗略年均日均值。它们只是近似值，并非具体站点的数据。
地区 / 气候类型
大约平均每日峰值日照时数
美国西南部沙漠地区（亚利桑那州、内华达州、加利福尼亚州南部）
6–7
美国东南部及中南部
4.5–5.5
地中海沿岸 / 南欧（西班牙、意大利、希腊）
4.5–5.5
中欧及美国北部
3–4
英国、爱尔兰及美国太平洋西北地区
2.5–3.5
实际数值会随季节（夏季可能是冬季的 2–3 倍）、面板倾角和方位角、当地云层与霾的影响以及数据来源而变化。美国国家可再生能源实验室（NREL，美国）和欧盟的 PVGIS 工具等来源可提供针对具体地点的数据。在依赖任何估算结果之前，请先查阅您所在地址的本地数据。
不同系统规模和条件下的发电量对比
每一行都使用相同的公式：每日千瓦时 = 系统规模（千瓦）× 峰值日照时数 × 性能比。每月 = 每日 × 30.44，每年 = 每日 × 365。这些均为平均值，实际发电量会随季节和天气而变化。
系统规模
峰值日照时数
性能比
每日千瓦时
每月千瓦时
每年千瓦时
3 kW
3.5
0.75
7.88 (3 × 3.5 × 0.75 = 7.875)
239.7
2,874.4
5 kW
4.5
0.80
18.0
547.9
6,570.0
6 kW
2.8
0.70
11.76
358.0
4,292.4
8 kW
5.5
0.82
36.08
1,098.3
13,169.2
10 kW
6.5
0.85
55.25
1,681.8
20,166.3
8 kW 行的计算示例：\(8 \times 5.5 \times 0.82 = 36.08\) 千瓦时每天，然后 \(36.08 \times 365 = 13{,}169.2\) 千瓦时每年。
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典型性能比范围与损耗因素
性能比（PR）是系统在经历实际损耗后，实际输出的功率与理想的、基于铭牌的输出之间的比例。以下范围是一般经验值，并非保证值。
性能比
解读
约 0.60–0.70
较差：存在严重遮挡、积尘、故障，或逆变器容量不足或效率低下
约 0.70–0.80
许多已投入运行的系统的典型水平
约 0.80–0.90
高质量、设计良好、全新且几乎无遮挡的系统
常见损耗来源（近似值）
损耗来源
近似损耗
逆变器转换
~2–4%
直流和交流布线
~1–3%
温度（面板越热，发电越少）
~5–10%，炎热气候下更高
积尘（灰尘、花粉、鸟粪）
~2–5%
遮挡
差异很大，从 0% 到更高不等
组件失配
各不相同，通常约为 1–2%
这些数据遵循行业通用指南，例如美国 NREL 的 PVWatts 计算器（美国）中的默认损耗假设，该计算器在逆变器效率之前采用约 14% 的系统总损耗。所有百分比均为近似值，且各项损耗是按乘法而非简单相加的方式叠加的。您自己的系统数值取决于场地、设备和维护情况，因此如果您已有安装商的设计或监测数据，请使用其中的性能比。
常见问题
什么是峰值日照时数? 它表示每天接收到的太阳能总量,换算成在标准 1,000 W/m² 光照强度下相当于多少小时。阳光充足的沙漠地区可能达到 6 小时以上,而多云的北方地区平均可能只有 3 小时。
为什么要考虑系统效率(性能比)? 没有任何系统能把照射到的阳光 100% 转化为电能。逆变器效率、高温、灰尘和线路电阻都会降低发电量,因此取 0.75 左右的系数能让估算更贴近实际。
这个结果是有保证的准确值吗? 不是。这只是一个估算值。实际发电量会随天气、组件朝向、倾角和季节性太阳高度角的变化而不同,建议仅用于前期规划和方案对比。