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W、kW、Wh、kWh 和 Ah:光伏常用单位详解

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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:

48 V电压×10 A电流=480 W功率

第二个乘以时间,把功率变成电量:

1,500 W功率×3 h开启时间=4.5 kWh消耗的电量

第三个给出电池中储存的电量(把Wh换成kWh要除以1,000):

48 V电压×100 Ah容量=4.8 kWh储存的电量

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。

交互演示

功率、时间与电量换算

用 kW 和 kWh 查看同一负载,并与蓄电池储存的电量比较。

1.5 kW以 kW 计的功率
4.5 kWh消耗的电量
4.8 kWh电池储存的电量
3.2 h电池的理想供电时长

生活中的例子

几种用途的电量(单位kWh)

10 W LED灯泡开5小时0.05 kWh
冰箱,一天约1.2 kWh
550 Wp组件,峰值日照5小时(效率80%)约2.2 kWh
48 V、100 Ah电池组4.8 kWh

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

下方是已载入本文示例的Editor Solar编辑器。您可以移动设备、修改标签、连接部件,并导出为PNG、SVG或PDF。所有操作都在浏览器中进行,无需付费。

48 V、100 Ah的电池组为1,500 W的负载供电:单位告诉你有多少电量,以及能用多久。

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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