W、kW、Wh、kWh 和 Ah:光伏常用单位详解
分清功率与电量,理解每个单位,并学会连接组件、逆变器和电池的计算,配以生活中的例子。
功率和电量不是一回事
光伏领域最大的困惑来源,是把功率和电量混在一起。打个比方:功率是水龙头的水流速度,即此刻流出多少;电量是桶里积存的水量,即一段时间里流出了多少。
功率
此刻有多少
- 单位:W和kW
- 一只10 W的灯泡,一台5 kW的逆变器
- 像水龙头的水流速度
电量
一段时间里有多少
- 单位:Wh和kWh
- 10 W灯泡开5小时 = 50 Wh
- 电费单收费的就是它
- 像桶里积存的水量
逐个认识这些单位
W和kW
功率瓦特衡量电器的功率。1 kW = 1,000 W。一只LED灯约10 W;一台电烤箱2,000 W(2 kW)。
Wp和kWp
峰值功率“p”代表峰值:组件在测试条件下的功率。一块550 Wp的组件;十块合计5.5 kWp。
Wh和kWh
电量瓦时衡量电量:电器功率乘以开启的时间。1 kWh = 1,000 Wh。这是电费单使用的单位。
Ah
电池容量安时衡量电池储存的电荷量。单独一个Ah并不等于电量:还要乘以电压。
V和A
电压和电流伏特是电的“压力”,安培是电流。二者相乘得到直流功率:W = V × A(交流电还要考虑功率因数)。
把一切串起来的计算
三个计算能解决几乎所有疑问。第一个把电压、电流和功率联系起来:
第二个乘以时间,把功率变成电量:
第三个给出电池中储存的电量(把Wh换成kWh要除以1,000):
换算并比较
选择一个负载的功率和时间,以及系统的电池。计算器会显示消耗的电量、储存的电量,以及在没有损耗的情况下电池能给负载供电多久。
生活中的例子
要注意,550 Wp的组件并不是“整天发550 W”:它只在最好的条件下才接近550 W(额定值是参考值,不是上限),在峰值日照5小时、效率80%的一天里,大约发2.2 kWh。再看一个电池的例子:48 V、100 Ah的电池组储存4.8 kWh,接一台1 kW的负载,理想情况下能供电4.8小时;实际上还要扣除逆变器的损耗,并保留一部分不能用尽的电量。
常见的混淆
建议做法
- 功率始终写kW,电量始终写kWh
- 用Ah乘以电压,才得到电池的电量
- 记住系统的kWp是组件之和,而不是它的发电量
- 比较两个数字之前先核对单位
应避免
- 说组件“发550 kWh”:550是功率,单位是瓦
- 只看Ah、不看电压就比较电池
- 把电器的功率和电费单上的用电量混为一谈
- 在同一个算式里把W和Wh相加
使用Editor Solar绘制系统图
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动手试试: 把负载换成你自己的电器,以瓦为单位写出功率,再重做两个计算:每小时消耗的电量,以及电池组的理想供电时长。
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