光伏发电计算器
输入屋顶可用面积或光伏装机容量,即可估算年发电量、自用与上网收益、逐年现金流、静态回本年限和度电成本。
还没定方案就按屋顶面积推能装多少千瓦;已有安装商报价就直接填装机容量。
只算真正能铺组件的面积:扣掉女儿墙阴影、天窗、烟囱、空调外机、检修通道和常年被树或高楼遮挡的部分。
沿屋面坡度平铺,利用率最高,发电量取决于屋面朝向与坡度。选好后下面两项会自动带出,可再手动调整。
组件本身约 4.5 m²/kW;贴装留边距按 5~6,平屋顶倾角安装要留前后排间距,通常 8~10。
倾斜面接收的辐照相对水平面的倍数:水平平铺填 1,朝南最佳倾角约 1.10~1.20,正东或正西朝向约 0.85~0.90,朝北会明显低于 1。
只影响组件块数与「按面积」模式下的整块取整,不影响每千瓦的发电量。以组件铭牌为准。
华北、东北大部、山东、河南、江苏、安徽、湖北等。分级依据 GB/T 31155-2014 的年总辐射阈值,取值为区间代表值。
把铭牌功率折算成实际上网电量的综合系数,含温度损失、积灰遮挡、线损与逆变器效率,行业常用 75%~85%,不确定填 80%。
含组件、逆变器、支架、电缆、并网与施工的整包价;近两年分布式项目常见 2.5~3.5 元/W,以实际报价为准。
发出来直接自家用掉的比例。白天没人在家的户用一般 20%~40%;全额上网填 0%;白天连续生产的工商业可到 70%~100%。
自用省下的是自家买电的钱,所以按购电价填;以自家电费单的到户电价为准。
2025 年 6 月起新投产项目的上网电价由市场交易与机制电价形成,各省差别大,务必按并网合同或结算单填写。
部分地区有地方补贴,按全部发电量计入收益;国家层面对新建项目已无度电补贴,没有就填 0。
占初始投资的比例,含清洗、巡检、保险与逆变器更换摊销;户用小系统常按 0.5%~1% 估。
晶硅组件质保常见口径为首年不超过 2%,N 型产品通常更低。以质保书为准。
第 2 年起每年的功率衰减,质保常见口径为不超过 0.55%,对应 25 年末不低于 80%。
默认 25 年,与组件功率质保期一致;只想看回本可填 10~15 年。
装机 17.98 kW(约 31 块组件,占屋顶 98.9 m²,剩 1.1 m² 装不下下一块),年等效利用小时数 1041 小时, 日均约 51.3 度。初始投资 53,940 元(5.39 万元),首年净收益 8,057 元,静态回本约 6.9 年。
逐年发电量与现金流——「累计」已扣除初始投资,首次由负转正的那一年就是回本年:
| 第几年 | 发电量 | 收益 | 净现金流 | 累计 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 18,712 度 | 8,327 元 | 8,057 元 | -45,883 元 |
| 2 | 18,337 度 | 8,160 元 | 7,890 元 | -37,993 元 |
| 3 | 18,236 度 | 8,115 元 | 7,846 元 | -30,147 元 |
| 4 | 18,136 度 | 8,071 元 | 7,801 元 | -22,346 元 |
| 5 | 18,036 度 | 8,026 元 | 7,757 元 | -14,590 元 |
| 6 | 17,937 度 | 7,982 元 | 7,712 元 | -6,877 元 |
| 7 | 17,839 度 | 7,938 元 | 7,668 元 | 791 元 |
| 8 | 17,740 度 | 7,895 元 | 7,625 元 | 8,416 元 |
| 9 | 17,643 度 | 7,851 元 | 7,581 元 | 15,997 元 |
| 10 | 17,546 度 | 7,808 元 | 7,538 元 | 23,536 元 |
| 11 | 17,449 度 | 7,765 元 | 7,495 元 | 31,031 元 |
| 12 | 17,353 度 | 7,722 元 | 7,453 元 | 38,483 元 |
| 13 | 17,258 度 | 7,680 元 | 7,410 元 | 45,893 元 |
| 14 | 17,163 度 | 7,638 元 | 7,368 元 | 53,261 元 |
| 15 | 17,069 度 | 7,596 元 | 7,326 元 | 60,587 元 |
| 16 | 16,975 度 | 7,554 元 | 7,284 元 | 67,871 元 |
| 17 | 16,881 度 | 7,512 元 | 7,243 元 | 75,114 元 |
| 18 | 16,789 度 | 7,471 元 | 7,201 元 | 82,315 元 |
| 19 | 16,696 度 | 7,430 元 | 7,160 元 | 89,475 元 |
| 20 | 16,604 度 | 7,389 元 | 7,119 元 | 96,594 元 |
| 21 | 16,513 度 | 7,348 元 | 7,079 元 | 103,673 元 |
| 22 | 16,422 度 | 7,308 元 | 7,038 元 | 110,711 元 |
| 23 | 16,332 度 | 7,268 元 | 6,998 元 | 117,709 元 |
| 24 | 16,242 度 | 7,228 元 | 6,958 元 | 124,667 元 |
| 25 | 16,153 度 | 7,188 元 | 6,918 元 | 131,585 元 |
等效减排量按全国电力平均二氧化碳排放因子折算(2023 年,生态环境部、国家统计局公告 2025 年第 47 号)。
结果为静态估算:不折现、不考虑电价涨跌与通胀,也未计入逆变器中途更换的一次性支出、 遮挡与积雪积灰的额外损失、电网限电以及气象年际波动(好年份与差年份的发电量可差 ±10%)。 自用比例按全年恒定处理,实际会随季节与作息变化。投资决策请以安装商实测方案、并网合同与当地结算电价为准。
怎么用
- 先决定按面积算还是按容量算:还没定方案就选「按屋顶面积算」,填能真正铺组件的净面积——扣掉女儿墙阴影、天窗、烟囱、空调外机、检修通道和常年被树或高楼挡住的部分。已经拿到安装商报价就选「按装机容量算」,直接填报价单上的千瓦数(kWp,即所有组件铭牌功率之和)。
- 选安装方式,确认每 kW 占地与倾角系数:斜屋顶贴装约 5.5 m²/kW,平屋顶倾角支架要留前后排间距,约 9 m²/kW,水平平铺约 5 m²/kW,车棚地面支架约 10 m²/kW。选完会自动带出对应的倾角朝向修正系数:水平平铺为 1,朝南最佳倾角约 1.10~1.20,正东或正西朝向约 0.85~0.90。屋面朝北的部分不建议铺,系数会明显低于 1。
- 选当地太阳能资源等级:按 GB/T 31155-2014 的四级分区选:最丰富 A 级(西藏、青海、新疆南部等)约 5.2 h/天,很丰富 B 级(内蒙古东部、宁夏、云南、海南等)约 4.3 h/天,丰富 C 级(华北、东北大部、山东、河南、江苏等)约 3.3 h/天,一般 D 级(四川盆地、重庆、贵州等)约 2.7 h/天。查得到当地实测辐照数据就选「自定义」,直接填日均峰值日照小时数(数值等于日均水平面辐照量 kWh/m²)。
- 填系统效率、造价与电价:系统效率 PR 是把铭牌功率折算成实际上网电量的综合系数,含温度损失、积灰遮挡、线损与逆变器效率,行业常用 75%~85%,不确定填 80%。每瓦造价填整包报价,近两年分布式项目常见 2.5~3.5 元/W。自用电价按自家电费单的到户电价填,上网电价必须按并网合同或结算单填——2025 年 6 月起新投产项目的上网电价由市场交易与机制电价形成,各省差别很大。
- 读回本年限与逐年现金流:结果先给首年发电量与年等效利用小时数,再给静态回本年限、总净收益、总投资回报率与静态度电成本。下方的逐年表已计入组件衰减与年运维支出,「累计」列首次由负转正的那一年就是回本年。想看不同方案,改自用比例(全额上网填 0%)或每瓦造价再各跑一遍对比。
核心要点
光伏发电计算器先用装机容量、当地日照和系统效率估算发电量,再结合自用比例、 电价与运维成本测算收益。看回本结果前,要先核对屋顶可用面积和当地结算参数。
- 发电量:年发电量 = 装机容量(kWp) × 日均峰值日照小时数 × 365 × 倾角朝向修正 × 系统效率。
- 装机容量:斜屋顶贴装约 5.5 m²/kW,平屋顶倾角支架约 9 m²/kW(要留前后排间距)。100 m² 斜屋顶约装 18 kW。
- 算例:华北、山东这类 C 级地区,1 kW 年发约 1041 度;西藏、青海 A 级地区可达约 1746 度,差约 68%。
- 回本算例:10 kW、3 元/W、自用 30%、自用电价 0.55 元、上网电价按 0.40 元/度演示 → 首年净收益 4481 元,静态回本约 6.9 年;0.40 元/度不是全国统一政策电价,测算时应换成并网合同或结算单价格。
- 衰减:首年 2%、其后每年 0.55%,第 25 年出力约为首年的 86.3%,25 年总发电量约为首年的 23.1 倍而非 25 倍。
- 边界:结果为静态估算,不折现、不计电价涨跌、逆变器更换、 遮挡积雪与限电;好年份与差年份的辐照可差 ±10%。
原理与公式
一、装机容量:屋顶面积先折算成千瓦,再取整到整块组件。
可装容量(kW) = 屋顶可用面积(m²) ÷ 每 kW 占地面积(m²/kW),组件块数 = ⌊可装容量 × 1000 ÷ 单块组件功率(W)⌋,实际装机容量 = 组件块数 × 单块功率 ÷ 1000
装不满一块的面积不能发电,所以一律向下取整。组件本身约 4.5 m²/kW(如一块 580 W 组件约 2.6 m²),斜屋顶贴装留检修边距后约 5.5 m²/kW;平屋顶要按倾角 支架前后排留间距,否则冬至日前排会挡住后排,故升到约 9~10 m²/kW。
二、发电量:用「峰值日照小时数」把辐照折成满发小时。峰值日照小时数是把全天的太阳辐照量换算成 1000 W/m² 标准辐照下的等效受晒小时数,数值上就等于日均辐照量(kWh/(m²·d)):
年峰值日照小时数 H = 日均峰值日照小时数 × 365 × 倾角朝向修正系数,年等效利用小时数 h = H × 系统效率 PR,首年发电量 E₁(kWh) = 装机容量(kWp) × h
系统效率 PR 涵盖:组件工作温度高于 25℃ 标准测试条件的功率损失、灰尘与积雪遮挡、组件间失配、直流与交流线损、 逆变器与变压器效率、故障停机造成的可利用率损失。注意它与「组件转换效率」 是两回事——后者已经体现在铭牌功率里,不要重复相乘。
算例:华北某地属 GB/T 31155-2014 的「丰富(C 级)」,取 3.3 h/天,朝南斜屋顶 修正 1.08、PR 取 80%:H = 3.3 × 365 × 1.08 = 1300.9 h,h = 1040.7 h。10 kW 系统首年发电 10407 度、日均约 28.5 度。换成「最丰富(A 级)」的 5.2 h/天、最佳倾角 1.15,h 升到 1746 h,同样 10 kW 首年发 17462 度。
三、衰减:首年一次性衰减,此后逐年复合。
第 1 年出力系数 f₁ = 1,第 n≥2 年 fₙ = (1 − 首年衰减率) × (1 − 逐年衰减率)^(n−2),第 n 年发电量 Eₙ = E₁ × fₙ
按质保常见口径(首年 2%、其后每年 0.55%),第 25 年 f₂₅ = 0.98 × 0.9945²³ ≈ 0.863,25 年累计发电量约为首年的 23.1 倍。
四、收益与回本:
年收益 = 自用电量 × 自用电价 + 上网电量 × 上网电价 + 全部电量 × 度电补贴,年运维 = 初始投资 × 年运维费率,累计净现金流 = −初始投资 + Σ(年收益 − 年运维)
静态回本年限取累计净现金流首次转正的时点(年内按均匀发生线性插值),静态度电成本 LCOE = (初始投资 + 总运维) ÷ 总发电量。 自发自用省下的是自家买电的钱,故按到户购电价计价,余电才按上网电价卖,这也是自用比例越高越划算的原因。
算例:上面的 10 kW 系统按 3 元/W 投资 3 万元,自用 30%、自用电价 0.55 元、上网 0.40 元、运维费率 0.5%/年:首年收益 4631 元、净 4481 元, 累计现金流在第 7 年内转正,静态回本约 6.9 年;25 年总发电 24.0 万度、总收益 10.7 万元、净收益约 7.3 万元,总投资回报率 244%,静态度电成本约 0.14 元/度。把自用比例提到 80%,回本缩短到约 5.9 年。
适用边界:本工具是静态测算,不折现、不考虑电价涨跌与通胀、不计入贷款利息与逆变器中途更换的一次性支出; 未计入局部遮挡、积雪、组件热斑与限电造成的额外损失,也未反映气象年际波动 (好年份与差年份的辐照可差 ±10%);自用比例按全年恒定处理,实际会随季节 与作息变化。屋顶承重、防水、消防与电气安全须由具备资质的单位核算与施工。
常见问题
- 1 kW 光伏发电一年能发多少度电,发电量怎么算?
- 年发电量 = 装机容量(kWp) × 日均峰值日照小时数 × 365 × 倾角朝向修正系数 × 系统效率。以华北、山东、江苏这类「丰富(C 级)」地区为例:3.3 h/天 × 365 = 1204.5 小时,朝南斜屋顶按 1.08 修正为 1300.9 小时,再乘系统效率 80%,得到年等效利用小时数约 1041 小时——也就是 1 kW 一年约发 1041 度、日均约 2.9 度。西藏、青海这类「最丰富(A 级)」地区按 5.2 h/天、最佳倾角 1.15、同样 80% 效率,可到约 1746 小时,同样 1 kW 一年能发 1746 度,比 C 级地区高约 68%。所以同一套设备装在不同省份,发电量能差出七成,不能照搬别人的数字。
- 100 平方米屋顶能装多少千瓦光伏,需要多少块组件?
- 取决于安装方式。斜屋顶沿坡面贴装按 5.5 m²/kW 算,100 m² 理论可装 18.2 kW,用 580 W 组件向下取整到整块是 31 块、17.98 kW,占屋顶 98.9 m²,剩下 1.1 m² 放不下第 32 块。同样 100 m² 若是平屋顶加倾角支架,因为要留前后排间距避免冬季互相遮挡,约 9 m²/kW,只能装约 11 kW。注意「可用面积」不等于屋顶投影面积:女儿墙阴影、天窗、烟囱、空调外机、检修通道和常年被遮挡的区域都要先扣掉,一般能用的只有屋顶总面积的 60%~80%。
- 户用光伏几年回本,回本年限是怎么算出来的?
- 静态回本年限 = 累计净现金流首次转正的时间,其中累计净现金流 = −初始投资 + Σ(当年收益 − 当年运维)。以 C 级地区 10 kW、3 元/W(投资 3 万元)、自用 30%、自用电价 0.55 元、上网电价 0.40 元、年运维费率 0.5% 为例:首年发电 10407 度,收益 4631 元,扣 150 元运维后净 4481 元,累计到第 7 年内转正,静态回本约 6.9 年;25 年总发电 24.0 万度、总收益 10.7 万元,净收益约 7.3 万元。把自用比例提到 80%,首年收益升到 5412 元,回本缩短到约 5.9 年——自用比例往往比装机容量更能左右回本速度。这是不折现的静态口径,没有考虑资金成本与电价涨跌。
- 光伏组件衰减对 25 年发电量影响多大,还剩多少出力?
- 按晶硅组件质保的常见口径——首年衰减不超过 2%、第 2 年起每年不超过 0.55%——第 25 年的出力约为首年的 86.3%(0.98 × 0.9945²³),仍高于「25 年不低于 80%」的质保线。整个 25 年的总发电量约等于首年发电量的 23.1 倍,而不是 25 倍,相当于因衰减少发约 7.6%。这个损失对回本年限影响不大(回本通常发生在第 5~9 年,此时衰减还不到 5%),但会明显影响 25 年总收益,所以做长期测算时不能按「首年发电量 × 25」估。具体衰减率以产品质保书为准,N 型组件的承诺通常更低。
- 光伏自发自用余电上网和全额上网有什么区别,哪种收益高?
- 看自用电价和上网电价谁高。自发自用省下的是自家买电的钱(按到户电价算),余电才按上网电价卖;全额上网则全部按上网电价结算。当自用电价高于上网电价时——绝大多数情况如此,尤其是执行峰谷电价或阶梯高档电价的用户——自用比例越高越划算。用本工具把自用比例分别填 0%(等效全额上网)和实际比例各跑一遍就能直接比较。此外,《分布式光伏发电开发建设管理办法》(国家能源局 2025 年 1 月印发)对不同类型项目可选的上网模式有明确规定:自然人户用、非自然人户用可选全额上网、全部自发自用或余电上网,一般工商业只能选全部自发自用或余电上网,大型工商业原则上全部自发自用。所以选哪种模式,先看自己属于哪一类。
- 光伏发电系统效率 PR 填多少,它和组件转换效率有什么区别?
- 不是一回事,别混填。组件转换效率(如 22%)说的是每平方米组件能把多少太阳辐照变成电,它已经体现在组件的铭牌功率里了,不要再乘一次。系统效率 PR 是把铭牌功率折算成实际上网电量的综合系数,包含组件工作温度高于 25℃ 标准条件的功率损失(夏天正午可损失 8%~15%)、灰尘与积雪遮挡、组件间失配、直流与交流线损、逆变器与变压器效率、以及故障停机的可利用率损失。国内分布式项目常用 75%~85%,通风良好、清洗及时、朝向规整的新系统可取 80%~85%,屋面复杂、有局部遮挡或很少清洗的取 75% 更稳妥。
- 光伏上网电价现在是多少,还有国家补贴吗?
- 国家层面对新建光伏项目已无度电补贴,标杆上网电价也已取消。按《关于深化新能源上网电价市场化改革 促进新能源高质量发展的通知》(发改价格〔2025〕136 号),以 2025 年 6 月 1 日为界:此前投产的存量项目通过价差结算与原有政策衔接;此后投产的增量项目上网电量原则上全部进入电力市场,机制电价由各地组织竞价形成,电网企业按机制电价每月开展价差结算。这意味着上网电价不再有全国统一数字,各省竞价结果、各年度都不同,所以本工具不预置政策电价,请按并网合同或最近一期结算单填写。部分地区另有地方补贴,可填到「度电补贴」一栏。
- 光伏发电静态度电成本 LCOE 怎么算,0.14 元/度说明什么?
- 它表示这套系统全生命周期每发一度电的平均成本 =(初始投资 + 总运维)÷ 总发电量,用来比较发电成本与自用电价、实际上网结算价。上面 C 级地区 10 kW 的例子:(3 万元投资 + 3750 元运维)÷ 24.0 万度 ≈ 0.14 元/度。若该数值低于实际自用电价,自发自用部分通常更有经济性;余电上网是否合算,还要对照当地结算价、资金成本和未计入的设备更换支出。若度电成本高于当地上网电价且自用比例较低,可再比较造价、日照和安装方案。注意本工具采用不折现的静态口径,正式项目测算还会按折现率处理逐年现金流。