太陽(yáng)能電池組件的方位角和傾斜角如何選定

1、熟悉光伏行業(yè)的人都知道光伏電站的發(fā)電效率和太陽(yáng)能光照資源有很大的關(guān)系，但是可能很多人不知道太陽(yáng)能電池組件的擺放位置和傾斜角度也是影響光伏電站發(fā)電效率的重要因素，今天了太陽(yáng)庫(kù)小編給大家講講太陽(yáng)能電池組件的方位角和傾斜角如何選定。1. 方位角太陽(yáng)電池方陣的方位角是方陣的垂直面與正南方向的夾角（向東偏設(shè)定為負(fù)角度，向西偏設(shè)定為正角度）。一般情況下，方陣朝向正南（即方陣垂直面與正南的夾角為0°）時(shí)，太陽(yáng)電池發(fā)電量是最大的。在偏離正南（北半球）30°度時(shí)，方陣的發(fā)電量將減少約10%15%;在偏離正南（北半球）60°時(shí)，方陣的發(fā)電量將減少約20%30%。但是，在晴朗的夏天，太

2、陽(yáng)輻射能量的最大時(shí)刻是在中午稍后，因此方陣的方位稍微向西偏一些時(shí)，在午后時(shí)刻可獲得最大發(fā)電功率在不同的季節(jié)，太陽(yáng)電池方陣的方位稍微向東或西一些都有獲得發(fā)電量最大的時(shí)候。方陣設(shè)置場(chǎng)所受到許多條件的制約，例如，在地面上設(shè)置時(shí)土地的方位角、在屋頂上設(shè)置時(shí)屋頂?shù)姆轿唤?，或者是為了躲避太?yáng)陰影時(shí)的方位角，以及布置規(guī)劃、發(fā)電效率、設(shè)計(jì)規(guī)劃、建設(shè)目的等許多因素都有關(guān)系。如果要將方位角調(diào)整到在一天中負(fù)荷的峰值時(shí)刻與發(fā)電峰值時(shí)刻一致時(shí)，請(qǐng)參考下述的公式。至于并網(wǎng)發(fā)電的場(chǎng)合，希望綜合考慮以上各方面的情況來(lái)選定方位角。方位角=（一天中負(fù)荷的峰值時(shí)刻（24小時(shí)制）-12）X15+（經(jīng)度-116）2. 傾斜角傾斜角是太

3、陽(yáng)電池方陣平面與水平地面的夾角，并希望此夾角是方陣一年中發(fā)電量為最大時(shí)的最佳傾斜角度。一年中的最佳傾斜角與當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥扔嘘P(guān)，當(dāng)緯度較高時(shí)，相應(yīng)的傾斜角也大。但是，和方位角一樣，在設(shè)計(jì)中也要考慮到屋頂?shù)膬A斜角及積雪滑落的傾斜角（斜率大于50%-60%）等方面的限制條件。對(duì)于積雪滑落的傾斜角，即使在積雪期發(fā)電量少而年總發(fā)電量也存在增加的情況，因此，特別是在并網(wǎng)發(fā)電的系統(tǒng)中，并不一定優(yōu)先考慮積雪的滑落，此外，還要進(jìn)一步考慮其它因素。對(duì)于正南（方位角為0°度），傾斜角從水平（傾斜角為0°度）開始逐漸向最佳的傾斜角過(guò)渡時(shí)，其日射量不斷增加直到最大值，然后再增加傾斜角其日射量不斷減少

4、。特別是在傾斜角大于50°60°以后，日射量急劇下降，直至到最后的垂直放置時(shí)，發(fā)電量下降到最小。方陣從垂直放置到10°20°的傾斜放置都有實(shí)際的例子。對(duì)于方位角不為0°度的情況，斜面日射量的值普遍偏低，最大日射量的值是在與水平面接近的傾斜角度附近。以上所述為方位角、傾斜角與發(fā)電量之間的關(guān)系，對(duì)于具體設(shè)計(jì)某一個(gè)方陣的方位角和傾斜角還應(yīng)綜合地進(jìn)一步同實(shí)際情況結(jié)合起來(lái)考慮。太陽(yáng)能電池組件的方位角與傾斜角選定是太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)最重要的因素之一。所謂方位角一般是指東西南北方向的角度。對(duì)于太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，方位角以正南為0°，由南向東向北為

5、負(fù)角度，由南向本向北為下角度，如太陽(yáng)在下東方向時(shí)，方位角為-90°，在正西方時(shí)方位角為90°。方位角決定了陽(yáng)光的入射方向，決定了各個(gè)方向的山坡或不同朝向的建筑物的采光狀況。傾斜角是地平面（水平面）與太陽(yáng)能電池組件之間的夾角。傾斜角為0°時(shí)表示太陽(yáng)能電池組件為水平設(shè)置，傾斜角為90°時(shí)表示太陽(yáng)能電池組件為垂直設(shè)置。3. 太陽(yáng)能電池方位角的選擇在我國(guó)，太陽(yáng)能電池的方位角一般都選擇正南方向，以使太陽(yáng)能電池單位容量的發(fā)電量最大。如果受太陽(yáng)能電池設(shè)置場(chǎng)所如屋頂、土坡、山地、建筑物結(jié)構(gòu)及陰影等的限制時(shí)，則應(yīng)考慮與它們的方位角一到，以求充分利用現(xiàn)有的地形和有效面積，并

6、盡量避開周圍建、構(gòu)筑物或樹木等產(chǎn)生的陰影。只要在正南±20°之內(nèi)，都不會(huì)對(duì)發(fā)電量有太大影響，條件允許的話，應(yīng)盡可能偏西南20°之內(nèi)，使太陽(yáng)能發(fā)電量的峰值出現(xiàn)在中午稍過(guò)后某時(shí)，這樣有利冬季多發(fā)電。有些太陽(yáng)能光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)正南方向太陽(yáng)能電池鋪設(shè)面積不夠大時(shí)，也可將太陽(yáng)能電池鋪設(shè)在正東、正西方向。4. 太陽(yáng)能電池傾斜角的選擇最理想的傾斜角是使太陽(yáng)能電池年發(fā)電量盡可能大，而冬季和夏季發(fā)電量差異盡可能小時(shí)的傾斜角。一般取當(dāng)?shù)鼐暥然虍?dāng)?shù)鼐暥燃由蠋锥茸鰹楫?dāng)?shù)靥?yáng)能電池組件安裝的傾斜角。當(dāng)然如果能夠采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，可以進(jìn)行太陽(yáng)能傾斜角的優(yōu)化計(jì)算，使兩者能

7、夠兼顧就更好了，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)輻射量差異非常大，例如我國(guó)黑龍江省相差約5倍。如果按照水平面輻射量參數(shù)時(shí)行設(shè)計(jì)，則蓄電池冬季存儲(chǔ)量過(guò)大，造成蓄電池的設(shè)計(jì)容量和投資都加大。選擇了最佳傾斜角，太陽(yáng)能電池面上冬季和夏季輻射量之差變小，蓄電池的容量也可以減少，求得一個(gè)均衡，使系統(tǒng)造價(jià)降低，設(shè)計(jì)更為合理。不同類型的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其最佳安裝傾斜角是有所不同的。例如光控太陽(yáng)能路燈照明系統(tǒng)等季節(jié)性負(fù)載供電的光伏發(fā)電系統(tǒng)這類負(fù)載的工作時(shí)間隨著季節(jié)而變化，其特點(diǎn)是以自然光線的來(lái)決定負(fù)載每天工作時(shí)間的長(zhǎng)短。冬天時(shí)日照時(shí)間短，太陽(yáng)能輻射能量小，而夜間負(fù)載工作時(shí)間長(zhǎng)，耗電量大。因此系統(tǒng)