第4章 太陽(yáng)能輻射原理和太陽(yáng)能資源

1、第四章 太陽(yáng)能輻射原理 太陽(yáng)能分布廣泛，可自由利用，取之不盡，用之不竭，是人類(lèi)最終可以依賴(lài)的能源。太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)是太陽(yáng)能利用技術(shù)中最具發(fā)展前景的方式之一。它具有無(wú)污染、無(wú)噪聲、安全可靠、故障率低、維護(hù)簡(jiǎn)便、容量可大可小、建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)。它既是今后可替代化石燃料的戰(zhàn)略性能源，又是目前邊遠(yuǎn)地區(qū)能源供應(yīng)的一種有效的補(bǔ)充。隨著化石燃料的逐漸消耗，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)將越來(lái)越顯示出其重要性和發(fā)展?jié)摿ΑＬ?yáng)能光伏發(fā)電是一種將太陽(yáng)光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的新型發(fā)電技術(shù)。太陽(yáng)光輻射能經(jīng)光伏器件轉(zhuǎn)換為電能，再經(jīng)過(guò)能量?jī)?chǔ)存、控制與保護(hù)、能量變換等環(huán)節(jié)，成為可按人們的需要向負(fù)載提供的直流或交流電能。太陽(yáng)是一個(gè)巨大

2、的熾熱氣體球,其內(nèi)部不斷進(jìn)行著熱核反應(yīng),因而釋放巨大的能量。 太陽(yáng)的直徑約為139萬(wàn)公里，比地球的直徑大109.3倍。 太陽(yáng)的體積約1.4122×107km3,比地球的體積大130萬(wàn)倍。 太陽(yáng)與地球的平均距離約1.5億公里。 太陽(yáng)每秒鐘釋放出的能量是 3.865×1026J，相當(dāng)于每秒鐘燃燒1.32×1016噸標(biāo)準(zhǔn)煤所發(fā)出的能量。太陽(yáng)發(fā)出的能量大約只有1/22億到達(dá)地球，大約為173×104億KW。其中被大氣吸收大約19%；被大氣和塵粒反射回宇宙空間大約30%；穿過(guò)大氣到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射能約占51% (81×104億KW) 。 到達(dá)陸地表面

3、大約只有17 ×104億KW，只占到達(dá)地球范圍內(nèi)太陽(yáng)輻射能的10%。 17 ×104億KW的能量相當(dāng)于全球一年內(nèi)消耗總能量的3.5萬(wàn)倍，由此可見(jiàn)太陽(yáng)能利用的巨大潛力。無(wú)論是獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)還是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的全部能量都來(lái)自于太陽(yáng)，一般來(lái)說(shuō)，我們從氣象臺(tái)站只能得到水平面上的輻射數(shù)據(jù)，而決定太陽(yáng)電池發(fā)電量的是太陽(yáng)電池方陣面上所獲得的輻射量。太陽(yáng)電池方陣面上所獲得輻射量的多少與很多因素有關(guān)：當(dāng)?shù)氐木暥?、海拔、大氣的污染程度或透明程度，還有一年當(dāng)中四季的變化、一天當(dāng)中時(shí)間的變化、到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射直、散分量的比例、地表面的反射率、太陽(yáng)電池方陣的安裝和跟蹤太陽(yáng)的方式或固定方陣的傾角變化以及

4、太陽(yáng)電池方陣表面的清潔程度等。要想較為準(zhǔn)確地計(jì)算出太陽(yáng)電池方陣面上所獲得的輻射量，必須對(duì)太陽(yáng)輻射的基本概念有所了解。1 太陽(yáng)輻射的基本定律太陽(yáng)輻射的直散分離原理、布格朗伯定律和余弦定律是我們所要了解的三條最基本的定律。4.1 直散分離原理大地表面（即水平面）和太陽(yáng)電池方陣面（即傾斜面）上所接收到的輻射量均符合直散分離原理，即總輻射等于直接輻射與散射輻射之合，只不過(guò)大地表面所接收到的輻射量沒(méi)有地面反射分量，而太陽(yáng)電池方陣面上所接收到的輻射量包括地面反射分量。另外，假定散射輻射和地面反射都是各向同性的，太陽(yáng)電池方陣面上所接收到的散射輻射與太陽(yáng)電池方陣所對(duì)應(yīng)的視天空有關(guān)，而太陽(yáng)電池方陣面所接收到的地

5、面反射與太陽(yáng)電池方陣所對(duì)應(yīng)的視地表有關(guān)：Qp = Sp+DpQT = ST+DT+RT (2.1.1)式中，Qp為水平地面接收到的總輻射；Sp為水平地面接收到的直接輻射；Dp為水平地面接收到的散射輻射；QT為傾斜面接收到的總輻射；ST為傾斜面接收到的直接輻射；DT為傾斜面接收到的散射輻射；RT為傾斜面接收到的地面反射。4.2 布格-朗伯定律（Bouguer-Lambert Low）太陽(yáng)輻射通過(guò)某種介質(zhì)時(shí)，會(huì)受到介質(zhì)的吸收和散射而減弱。輻射受介質(zhì)衰減的一般規(guī)律可由布格-朗伯定律確定，在不考慮波長(zhǎng)和大氣不均勻性的情況下，其近似的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：SD= S0Fm (2.1.2)式中，S0為太陽(yáng)常數(shù)，等

6、于1350W/m2；SD為直接輻射強(qiáng)度；F為大氣透明度；m為大氣質(zhì)量。其中的大氣質(zhì)量m可用下式計(jì)算：m=1/sina ´ P/P0 (2.1.3)式中，a為太陽(yáng)高度角，是太陽(yáng)射線(xiàn)與地平面的夾角；P0為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；P為所在地大氣壓。從海拔計(jì)算大氣壓力P的公式：P/P0 = （1- ts/T0）1/Rs = （1-2.26 ´ 10-5 ´ t）5.25 其中的太陽(yáng)高度角a可用下式計(jì)算：sina = sinf sind + cosf cosd cosw (2.1.4)式中：d為太陽(yáng)赤緯角，是陽(yáng)光射線(xiàn)與赤道平面的夾角，太陽(yáng)照射到北半球時(shí)為正，照射到南半球時(shí)為負(fù)，春秋分時(shí)

7、為零。d=23.45sin(360*(284+N)/365)；f為當(dāng)?shù)鼐暥?090°)，所在地法線(xiàn)與地心的連線(xiàn)與赤道平面的夾角，有北緯、南緯之分；w為時(shí)角（地球自轉(zhuǎn)一周360度，24小時(shí)），即15度/小時(shí)或4分鐘/度，正午為零，上午為正，下午為負(fù)。一年中太陽(yáng)赤緯角的變化規(guī)律如下圖：圖2.1.1 一年中太陽(yáng)赤緯角的變化規(guī)律圖4.3 余弦定律任意傾斜面的輻照度同該表面法線(xiàn)與入射線(xiàn)方向之間夾角的余弦成正比，即余弦定律。ST = SDcosqSp = SDsina (2.1.5)式中，Sp為水平面上的直射光強(qiáng)；SD為直射光強(qiáng)；ST為傾斜方陣面上的直射光強(qiáng)；q為直射太陽(yáng)光入射角，a為太陽(yáng)高度角

8、。各種角度的關(guān)系可參見(jiàn)圖2.1.2。傾斜方陣面上各種輻射光強(qiáng)QT可計(jì)算為：QT = ST+DT+RT (2.1.6)式中，ST為傾斜方陣面上的直射光強(qiáng)；DT為傾斜面上的散射光強(qiáng)；RT為傾斜面上的反射光強(qiáng)。其中的傾斜面上散射光強(qiáng)DT可用下式計(jì)算：DT = Dp(1+cosZ)/2 (2.1.7)式中，Dp為水平面上的散射光強(qiáng)；Z為太陽(yáng)電池方陣傾角。其中的傾斜面上反射光強(qiáng)RT 可用下式計(jì)算：RT = rQp(1-cosZ)/2 (2.1.8)式中，r為地面反射率；Qp為水平面上的總輻射光強(qiáng)。其中，不同地面狀況的反射率如下表所示：表2.1.1 不同地面狀況的反射率（）地面類(lèi)型反射率地面類(lèi)型反射率地面

9、類(lèi)型反射率積 雪7085淺色草地25淺色硬土35沙 地2540落葉地面3338深色硬土15綠草地1627松軟地面1220水泥地面3040由上面的公式可知，太陽(yáng)電池方陣面上所接收到的散射輻射和地面反射被認(rèn)為是各向同性的，與太陽(yáng)光的入射角度無(wú)關(guān)。太陽(yáng)電池方陣所接收到的天空散射與太陽(yáng)電池方陣面的視天空比例有關(guān)：方陣水平向上，方陣傾角Z為0度，視天空為100%，DT = Dp；水平向下Z為180度，視天空為0，DT = 0；方陣垂直安放則Z為90度，視天空為50%，DT = 1/2Dp。太陽(yáng)電池方陣所接收到的地面反射與太陽(yáng)電池方陣面的視地表比例有關(guān)，不再贅述。各種角度的關(guān)系圖如圖2.1.2：圖中太陽(yáng)方

10、位角的表達(dá)式：sin = cosd sinw / cosa (2.1.9)cos = (sinasinf-sind)/cosa cosf (2.1.10)圖2.1.2 太陽(yáng)電池方陣與各種參數(shù)的相對(duì)關(guān)系圖4.4太陽(yáng)電池方陣不同運(yùn)行方式的數(shù)學(xué)模型4.4.1 太陽(yáng)電池方陣面上輻射量的計(jì)算太陽(yáng)電池方陣可以固定向南安裝，可以安裝成不同的向日跟蹤系統(tǒng)，如全跟蹤、東西向跟蹤、水平軸跟蹤、極軸跟蹤等。要計(jì)算不同運(yùn)行方式下太陽(yáng)電池的輸出發(fā)電量，必須首先建立不同情況下系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。從上面的定律可以知道，我們所需要的太陽(yáng)電池方陣傾斜面上所接收到的輻射量QT(QT = ST+DT+RT)，ST、DT、RT 的數(shù)學(xué)表

11、達(dá)式如下：太陽(yáng)電池方陣接收到的每天直接輻射ST： (2.1.11)太陽(yáng)電池方陣接收到的散射輻射DT： (2.1.12)太陽(yáng)電池方陣接收到的地面反射RT： (2.1.13)由上面的公式可以計(jì)算出每天太陽(yáng)電池方陣面上所接收到的輻射量。公式中的直射光強(qiáng)SD、水平面散射輻射強(qiáng)度Dp和水平面總輻射強(qiáng)度Qp可以通過(guò)將日輻射量離散得到。從上面的公式可知，只要求出太陽(yáng)電池方陣的不同運(yùn)行方式下太陽(yáng)光的入射角q 和太陽(yáng)電池方陣任一時(shí)刻的傾角Z隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系，即可通過(guò)輻射強(qiáng)度對(duì)時(shí)間（或時(shí)角）的積分求出太陽(yáng)電池方陣面上的輻射量。下面推導(dǎo)不同坐標(biāo)系下太陽(yáng)光的入射角q 和太陽(yáng)電池方陣任一時(shí)刻的傾角Z的數(shù)學(xué)模型。4.

12、4.2地平坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型太陽(yáng)電池的安裝可以分為地平坐標(biāo)和赤道坐標(biāo)。地平坐標(biāo)以地平面為參照系，如果是2維的跟蹤系統(tǒng)，則跟蹤2個(gè)變量：太陽(yáng)的高度角和方位角。地平坐標(biāo)系cosq 的通式為： (2.1.14)式中，g 為太陽(yáng)電池方陣任一時(shí)刻方位角；b 為太陽(yáng)方位角。固定安裝的函數(shù)關(guān)系：固定安裝時(shí)，太陽(yáng)電池方陣向南安放，方陣傾角始終不變，則有Z=Z，g =0，代入式(2.1.14)得： (2.1.15)東西跟蹤的函數(shù)關(guān)系：東西跟蹤時(shí)，太陽(yáng)電池方陣的傾角不變，只跟蹤太陽(yáng)的方位角，則有Z=Z，gb，代入式(2.1.14)得： (2.1.16)全跟蹤時(shí)的函數(shù)關(guān)系：全跟蹤時(shí)，太陽(yáng)電池方陣始終跟蹤太陽(yáng)的高度角和方

13、位角，則有Z = 90°-a，g =b，代入式(2.1.14)得： COSq Sin2a + COS2a = 1 (2.1.17)即入射角q0，始終準(zhǔn)確跟蹤太陽(yáng)。4.4.3赤道坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型赤道坐標(biāo)以地球貫穿南極和北極的地軸和地球的赤道平面為參照系，太陽(yáng)電池必須安裝在一根與地軸平行的主軸上（主軸的傾角調(diào)整到當(dāng)?shù)鼐暥燃磁c地軸平行），如果是2維跟蹤系統(tǒng)，也跟蹤2個(gè)變量，即太陽(yáng)的赤緯角和時(shí)角。跟蹤是靠調(diào)節(jié)太陽(yáng)電池方陣與主軸的夾角（太陽(yáng)赤緯角）和主軸的旋轉(zhuǎn)角（時(shí)角）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。圖2.1.3為太陽(yáng)電池方陣與各種參數(shù)的相對(duì)關(guān)系圖，其左圖中的太陽(yáng)電池板與主軸的夾角可以根據(jù)太陽(yáng)赤緯角進(jìn)行調(diào)整，春分至秋

14、分，太陽(yáng)照射在北半球，太陽(yáng)電池板向北傾斜，與主軸的北向夾角等于太陽(yáng)赤緯角；秋分至春分，太陽(yáng)照射在南半球，太陽(yáng)電池板向南傾斜，與主軸的南向夾角等于太陽(yáng)赤緯角；主軸旋轉(zhuǎn)跟蹤時(shí)角，可以進(jìn)行全跟蹤；右圖中的太陽(yáng)電池板固定在主軸上，不能進(jìn)行赤緯角調(diào)整，僅僅旋轉(zhuǎn)主軸對(duì)時(shí)角進(jìn)行跟蹤，這樣的系統(tǒng)稱(chēng)作極軸跟蹤系統(tǒng)。無(wú)論是全跟蹤還是極軸跟蹤，主軸均朝向正南，主軸與地面的夾角Z都等于當(dāng)?shù)鼐暥龋篫f 。圖2.1.3 赤道坐標(biāo)全跟蹤（左）和極軸跟蹤（右）示意圖為導(dǎo)出赤道坐標(biāo)系跟蹤系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，先給出太陽(yáng)電池方陣在旋轉(zhuǎn)球面上的定位三角形，見(jiàn)下圖：圖2.1.4 赤道坐標(biāo)跟蹤系統(tǒng)的在天球上的定位三角形圖中P為跟蹤系統(tǒng)主軸延

15、長(zhǎng)線(xiàn)與天球之交點(diǎn)，S為天頂軸在天球上的交點(diǎn)，A為太陽(yáng)電池方陣法線(xiàn)延長(zhǎng)線(xiàn)在天球上的交點(diǎn)。有了以上定位三角形不難從球面三角學(xué)的基本公式導(dǎo)出赤道坐標(biāo)系的基本公式： (2.1.18)在赤道坐標(biāo)跟蹤系統(tǒng)中，方陣的主軸總是與地軸平行，即總有Z=f，代入上面的公式，得出赤道坐標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型通式： (2.1.19)式中，Z為太陽(yáng)電池方陣主軸向南的傾角；Z為任一時(shí)刻太陽(yáng)電池方陣傾角；W為赤道坐標(biāo)系中太陽(yáng)電池方陣主軸的旋轉(zhuǎn)角；z為太陽(yáng)電池方陣與主軸的夾角。經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換可以得到赤道坐標(biāo)系中入射角cosq 的數(shù)學(xué)表達(dá)式通式: (2.1.20)固定安裝時(shí)的函數(shù)關(guān)系：固定安裝時(shí)，太陽(yáng)電池方陣向南安放，旋轉(zhuǎn)角等于零，方位

16、角向南等于零，方陣傾角固定，則有：W = 0；g = 0；Z = Zz = fz，代入式(2.1.20)得： (2.1.21)進(jìn)行坐標(biāo)變換，上式可以寫(xiě)成： (2.1.22)考慮到地平坐標(biāo)系中太陽(yáng)電池方陣的向南傾角Z就是赤道坐標(biāo)系中的Zz，則固定安裝時(shí)，地平坐標(biāo)系和赤道坐標(biāo)系的cosq 的數(shù)學(xué)表達(dá)式是一致的。極軸跟蹤時(shí)的函數(shù)關(guān)系：極軸跟蹤時(shí)，太陽(yáng)電池方陣只跟蹤太陽(yáng)的時(shí)角，不跟蹤太陽(yáng)赤緯角。太陽(yáng)電池方陣與主軸的夾角z0，太陽(yáng)電池方陣的旋轉(zhuǎn)角始終等于時(shí)角，于是有：Ww；Zf；z0，代入式(2.1.19)得： (2.1.23)將式（2.1.23）代入式（2.1.20）得：cosq cosd ，由此可知

17、，赤道坐標(biāo)極軸跟蹤的誤差就是赤緯角的誤差cosd，誤差最大值在夏至和冬至，此時(shí)d±23.45°（cos23.45 = 0.92），與全跟蹤相比最大誤差僅有8，全年的平均誤差只有4%。由于這種跟蹤方式很容易控制，只需要主軸按照時(shí)鐘速度勻速旋轉(zhuǎn)即可，所以許多光熱和光伏發(fā)電系統(tǒng)都采用此種跟蹤方式。全跟蹤時(shí)的函數(shù)關(guān)系：全跟蹤時(shí)有：Ww；Zf；zd，得： (2.1.24)實(shí)際上上式就是太陽(yáng)高度角的正弦表達(dá)式（Sina），由此可知全跟蹤時(shí)有：Z90°a，于是通式中的后兩式為： (2.1.25)進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到：gb。將（2.1.24）、（2.1.25）式代入式（2.1.22

18、），得到：Cosq1（即q0），陽(yáng)光的入射角始終與太陽(yáng)電池方陣的法線(xiàn)重合，太陽(yáng)電池方陣始終正對(duì)陽(yáng)光。由此可見(jiàn)，無(wú)論是地平坐標(biāo)系還是赤道坐標(biāo)系都可以做到準(zhǔn)確跟蹤太陽(yáng)，只不過(guò)跟蹤的參數(shù)不同而已。上面介紹的數(shù)學(xué)模型覆蓋了所有太陽(yáng)電池方陣的安裝運(yùn)行方式，根據(jù)這樣的數(shù)學(xué)模型，我們就可以編制計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)程序，計(jì)算出無(wú)論是地平坐標(biāo)系還是赤道坐標(biāo)系中太陽(yáng)電池方陣不同的運(yùn)行方式下傾斜方陣面上所獲得的輻射量，以此作為容量設(shè)計(jì)的依據(jù)。4.4.4 符號(hào)及定義上述數(shù)學(xué)模型中所有符號(hào)定義如下：Q: 總輻射量（加撇為強(qiáng)度），單位： MJ/m2S: 直接輻射（加撇為強(qiáng)度），單位： MJ/m2D: 散射輻射（加撇為強(qiáng)度），單

19、位： MJ/m2R: 地面反射（加撇為強(qiáng)度），單位： MJ/m2F: 大氣透明度(0-1)；m: 大氣質(zhì)量 m=1/sina ´ P/P0P/P0 = （1- ts/T0）1/Rs = （1-2.26 ´ 10-5 ´ t）5.25 P：當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γê涟停㏄0：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力（毫巴）t ：海拔（m）s：隨高度變化的溫度系數(shù)（6.5°C/1000m）T0：絕對(duì)溫度（273+15）KR：氣體常數(shù)（29.3千克.米/千克.度）a：太陽(yáng)高度角，是太陽(yáng)射線(xiàn)與地平面的夾角（0-90°）；b：太陽(yáng)方位角，是太陽(yáng)射線(xiàn)在地面上的投影與正南方向的夾角；d：太陽(yáng)赤緯

20、角，是陽(yáng)光射線(xiàn)與赤道平面的夾角，太陽(yáng)照射到北半球時(shí)為正，照射到南半球時(shí)為負(fù)，春秋分時(shí)為零。d=23.45sin(360*(284+N)/365)，式中N為從1月1日算起的天數(shù)；f：當(dāng)?shù)鼐暥?090°)，所在地法線(xiàn)與地心的連線(xiàn)與赤道平面的夾角，有北緯、南緯之分；w：時(shí)角（地球自轉(zhuǎn)一周360度，24小時(shí)），即15度/小時(shí)或4分鐘/度，正午為零，上午為正，下午為負(fù)；q：直射太陽(yáng)光入射角，即入射陽(yáng)光與太陽(yáng)電池方陣法線(xiàn)的夾角；Z：太陽(yáng)電池方陣向南傾角，加撇為任意時(shí)刻方陣傾角（090°）；g： 為太陽(yáng)電池方陣任一時(shí)刻方位角，方陣法線(xiàn)在水平面上的投影與正南方向的夾角；W：為赤道坐標(biāo)系中太

21、陽(yáng)電池方陣主軸的旋轉(zhuǎn)角（正南為零，左旋為正，右旋為負(fù)）；z：為赤道坐標(biāo)系中太陽(yáng)電池方陣與主軸的夾角，與主軸平行時(shí)為零，南傾為負(fù)，北傾為正。下標(biāo)：P為水平面， T為傾斜面， D為垂直于陽(yáng)光。4.5 太陽(yáng)電池方陣面所接收到的太陽(yáng)輻射的計(jì)算從水平面太陽(yáng)輻射資料和上述太陽(yáng)電池方陣不同運(yùn)行方式的數(shù)學(xué)模型就可以計(jì)算出太陽(yáng)電池方陣面所接收到的太陽(yáng)輻射。由于計(jì)算過(guò)程非常復(fù)雜，只能根據(jù)數(shù)學(xué)模型編制計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行計(jì)算。目前計(jì)算傾斜方陣面上的太陽(yáng)輻射的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件有很多，如北京市計(jì)科公司根據(jù)上節(jié)太陽(yáng)輻射模型開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件PVCAD，上海電力學(xué)院開(kāi)發(fā)的輻射量計(jì)算軟件，以及世界上廣泛流行的加拿大環(huán)境資源

22、署和美國(guó)宇航局（NASA）共同開(kāi)發(fā)的光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件RetScreen。通過(guò)這些軟件，可以很方便地計(jì)算固定方陣固定傾角、地平坐標(biāo)東西向跟蹤、赤道坐標(biāo)極軸跟蹤以及雙軸精確跟蹤等多種運(yùn)行方式下太陽(yáng)電池方陣面上所接收到的太陽(yáng)輻射。下面僅以固定方陣固定傾角為例進(jìn)行計(jì)算。如果采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行太陽(yáng)電池方陣傾角的優(yōu)化計(jì)算，要求在最佳傾角時(shí)冬天和夏天輻射量的差異盡可能小，而全年總輻射量盡可能大，二者應(yīng)當(dāng)兼顧。這對(duì)于高緯度地區(qū)尤為重要，高緯度地區(qū)的冬季和夏季水平面太陽(yáng)輻射差異非常大（我國(guó)黑龍江相差5倍），如果按照水平面輻射量進(jìn)行設(shè)計(jì)，則蓄電池的冬季存儲(chǔ)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于陰雨天的存儲(chǔ)，造成蓄電池的設(shè)計(jì)容

23、量和投資都加大。選擇了最佳傾角，太陽(yáng)電池方陣面上的冬夏季輻射量之差就會(huì)變小，蓄電池的容量可以減少，系統(tǒng)造價(jià)降低，設(shè)計(jì)更為合理。沒(méi)有計(jì)算軟件的情況下，也可以根據(jù)當(dāng)?shù)鼐暥扔上铝嘘P(guān)系粗略確定固定太陽(yáng)電池方陣的傾角，為了消除冬夏輻射量的差距，一般來(lái)講緯度越高，傾角也越大，如下表：表2.1.2 當(dāng)?shù)鼐暥扰c固定太陽(yáng)電池方陣的傾角粗略關(guān)系緯度太陽(yáng)電池方陣傾角025 度等于緯度2640度緯度加510度4155度緯度加1015度> 55度緯度加1520度（1）傾斜面上太陽(yáng)輻射的軟件輔助計(jì)算傾角確定以后，就可以利用專(zhuān)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行傾斜面太陽(yáng)輻射的計(jì)算，舉例如下：采用PVCAD軟件的計(jì)算結(jié)果：圖2.1.5 PVCAD設(shè)計(jì)軟件的傾斜面太陽(yáng)輻射計(jì)算結(jié)果采用RetScreen設(shè)計(jì)軟件的計(jì)算結(jié)果如下圖：圖2.1.6 RetScreen設(shè)計(jì)軟件的傾斜面太陽(yáng)輻射計(jì)算結(jié)果（2）傾斜面上太陽(yáng)輻射的估算傾角確定以后，如果手