إن تقدير ناتج الطاقة من مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية والريحية أمر أساسي لتخطيط نظم الطاقة وتحقيق الحد الأمثل لها، وتساعد الحسابات الدقيقة على تحديد توليد الطاقة المحتملة استنادا إلى الظروف البيئية ومواصفات النظام.

حسابات توليد الطاقة الشمسية

ويعتمد إنتاج الطاقة الشمسية أساسا على الإشعاع الشمسي، ومنطقة الألواح الشمسية، وكفاءتها، والصيغة الأساسية هي:

Power (W) = Solar Irradiance (W/m2) × منطقة الفريق (m2) × كفاءة الفريق ]

ويتباين الإشعاع الشمسي طوال النهار والسنة، ويتأثر بالظروف الجوية والموقع الجغرافي، كما أن من الضروري إجراء تعديلات على الخسائر في النظام، مثل التظليل والتراب، من أجل تقديرات أكثر دقة.

حسابات توليد الطاقة الفائزة

ويتوقف إنتاج الطاقة الريحية على سرعة الرياح، وعلى مساحة الشواء من نصلات التربين، وكفاءة التربين، ويمكن تقدير الطاقة في الرياح باستخدام ما يلي:

Power (W) = 0.5 × الكثافة الجوية (kg/m3) × Swept Area (m2) × Wind Speed3 (m/s)]

وتبلغ كثافة الهواء العادية نحو 1.225 كغم/م3 في مستوى سطح البحر، وبما أن سرعة الرياح تختلف اختلافا كبيرا، فإن التغيرات الصغيرة يمكن أن تؤدي إلى اختلافات كبيرة في إنتاج الطاقة، كما تعتبر عوامل كفاءة توربين مسؤولة عن الخسائر الميكانيكية والكهربائية.

اعتبارات إضافية

وينبغي أن تشمل التقديرات عوامل مثل فقدان النظم، والوقت المستغرق في الصيانة، والظروف البيئية، فاستعمال البيانات التاريخية والقياسات الخاصة بمواقع محددة يؤدي إلى تحسين دقة التنبؤات المتعلقة بنواتج الطاقة.