Uusiutuvien energialähteiden, kuten aurinko- ja tuulivoiman, tehon arvioiminen on olennaisen tärkeää energiajärjestelmien suunnittelussa ja optimoinnissa. Tarkkojen laskelmien avulla voidaan määrittää mahdollinen energiantuotanto ympäristöolosuhteiden ja järjestelmävaatimusten perusteella.

Aurinkovoiman kertymälaskelmat

Aurinkoteho riippuu pääasiassa auringon säteilystä, aurinkopaneelien alueesta ja niiden tehokkuudesta. Peruskaava on:

]Power (W) = Solar Irradiance (W/m2) × Paneelipinta-ala (m2) × Paneelitehokkuus

Aurinkosäteily vaihtelee päivä ja vuosi, mihin vaikuttavat sääolosuhteet ja maantieteellinen sijainti. Myös järjestelmän hävikkien, kuten varjostuksen ja lian, oikaisut ovat tarpeen tarkempien arvioiden tekemiseksi.

Tuulivoiman generointilaskelmat

Tuulienergian tuotanto riippuu tuulen nopeudesta, turbiinin lapojen pyyhkäisystä ja turbiinin tehokkuudesta. Tuulen voimaa voidaan arvioida käyttämällä:

]Power (W) = 0,5 × Air Density (kg/m3) × Swept Area (m2) × Wind Nopeus3 (m/s)[]

Tyypillinen ilmantiheys merenpinnan tasolla on noin 1,225 kg/m3. Koska tuulen nopeus vaihtelee huomattavasti, pienet muutokset voivat johtaa suuriin eroihin tehossa. Turbiinin tehokkuustekijöiden katsotaan myös olevan mekaanisia ja sähkövahingoita.

Lisähuomioita

Arvioihin tulisi sisältyä tekijöitä, kuten järjestelmän hävikit, seisokki ja ympäristöolosuhteet. Historiallisten tietojen ja laitoskohtaisten mittausten avulla parannetaan tehontuottoennusteiden tarkkuutta.