光伏电站倾角计算方式
光伏电站最佳倾角计算
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光伏电站最佳倾角计算光伏电站的倾角是指太阳能电池板相对于地面的倾斜角度,它对光伏电站发电量的影响非常重要。
因此,确定适合光伏电站的最佳倾角是非常关键的。
光伏电站的最佳倾角可以通过多种方法计算,下面将介绍两种常用的计算方法。
方法一:理论最大日辐射总量法这种方法通过计算理论上一些地点太阳辐射最大值所对应的倾角来确定最佳倾角。
步骤如下:1.找到该地区平均气象参数表,查找最大日辐射总量。
2.根据最大日辐射总量所发生的日期、日照时间、时角等参数计算太阳高度角和太阳方位角。
3.根据太阳高度角和太阳方位角计算最佳倾角。
这种方法的优点是简单易行,但缺点是没有考虑到季节变化和太阳位置变化的因素。
方法二:最大年功率法这种方法通过计算在一年中不同倾角下的平均发电量,找到最大年发电量所对应的倾角。
步骤如下:1.根据该地区一年的天文参数,计算在不同倾角下的平均辐射量。
2.根据不同倾角下的平均辐射量和光伏电池板的转换效率计算在不同倾角下的平均发电量。
3.找到在不同倾角下的最大年发电量所对应的倾角,即为最佳倾角。
这种方法考虑了季节和太阳位置的变化,能够给出更准确的结果。
除了这两种计算方法外,还可以利用电站已有的监测数据进行倾角的优化。
通过收集电站的发电数据和倾角信息,利用数据分析方法找到最佳倾角。
在实际的光伏电站设计中,需要考虑到不同地区的气象条件、地理位置、设备的安装方式等因素,综合选择最佳倾角。
此外,最佳倾角也可能因为不同季节、不同光伏组件类型等因素的变化而发生改变。
总之,光伏电站的最佳倾角计算是一个复杂的过程,需要考虑到多种因素。
理论最大日辐射总量法和最大年功率法是两种常见的计算方法,但在实际应用中还需要结合实际情况进行综合考虑。
光伏电站最佳倾角的确定对于提高光伏发电效率、最大限度地利用太阳能资源至关重要。
光伏电站倾角计算方式
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光伏电站倾角计算方式光伏电站倾角是指太阳能电池板安装时所采用的角度,影响着太阳能电池板的能量转化效率和发电产量。
正确的倾角可以使太阳能电池板更好地接收直射光,提高太阳能电池板的发电效率。
光伏电站倾角的计算方式一般有以下几种:经验法、同赤纬法、最高效率法等。
经验法是指根据实践经验推荐的一种计算倾角的方法。
根据不同的地域和季节进行调整,使得太阳能电池板能够在大部分时间内面对太阳光。
同赤纬法是一种以所在地的纬度角为基础进行倾角计算的方法。
通过倾斜度和地平角两个参数来计算太阳能电池板的倾角。
倾斜度是指太阳能电池板与地平面的夹角,地平角是指太阳光在地平面上的倾斜角度。
通过这两个参数的计算,可以得到最佳的倾角。
最高效率法是一种以太阳能电池板转换效率最高点为基准的方法。
通过调整太阳能电池板的倾角,使得太阳能电池板在整个年度内的发电效率最高。
下面将以同赤纬法为例,详细介绍光伏电站倾角的计算方式。
同赤纬法的计算方式如下:1.确定所在地的纬度,一般可以通过地理位置的经纬度来确定。
2.根据纬度计算出当地的赤纬角。
赤纬角是指地球自转轴和地球赤道之间的角度。
赤纬角可以通过以下公式进行计算:赤纬角 = arcsin(sin(纬度)*sin(23.45°))其中,arcsin 是反正弦函数,sin 是正弦函数,纬度是所在地的纬度。
3.根据赤纬角和季节计算出太阳高度角。
太阳高度角是指太阳光在地平面上的倾斜角度。
根据不同的季节,太阳高度角的计算方式稍有不同。
对于春秋季节,太阳高度角的计算方式为:太阳高度角=90°-纬度+赤纬角对于夏季,太阳高度角的计算方式为:太阳高度角=90°-纬度+赤纬角-23.5°对于冬季,太阳高度角的计算方式为:太阳高度角=90°-纬度+赤纬角+23.5°4.根据太阳高度角和地平角计算出太阳能电池板的倾斜角。
太阳能电池板的倾斜角是太阳能电池板与地平面的夹角。
光伏倾角方位角修正系数
![光伏倾角方位角修正系数](https://img.taocdn.com/s3/m/2457d80bb80d6c85ec3a87c24028915f804d84d0.png)
光伏倾角方位角修正系数1. 介绍光伏倾角方位角修正系数是用于计算太阳能光伏系统发电量的重要参数。
在设计和安装光伏系统时,正确选择倾角和方位角可以最大限度地提高太阳能的收集效率。
然而,由于地理位置、季节和天气等因素的影响,太阳光的入射角度会发生变化,从而影响光伏系统的发电效率。
因此,需要借助光伏倾角方位角修正系数来修正实际发电量。
2. 倾角和方位角在光伏系统中,倾角是指太阳能电池板与地平面的夹角,方位角是指太阳能电池板与正南方向的夹角。
倾角的选择与地区的纬度有关。
一般来说,纬度较低的地区倾角应较小,纬度较高的地区倾角应较大。
倾角的选择既要考虑太阳高度角的变化,又要考虑太阳入射角的变化。
方位角的选择与地区的经度有关。
在北半球,太阳从东方升起,从西方落下,正南方向是太阳在正午时的方向。
因此,在北半球的地区,太阳能电池板的方位角应朝向正南方。
3. 光伏倾角方位角修正系数的计算光伏倾角方位角修正系数可以通过公式计算得出。
一般来说,修正系数与倾角和方位角有关,也与时间有关。
光伏倾角方位角修正系数的计算公式如下:修正系数 = 太阳辐照度 / 太阳辐照度标准值其中,太阳辐照度是指实际辐照度,太阳辐照度标准值是指在标准条件下的辐照度。
修正系数的取值范围一般在0.8到1之间,取决于太阳能电池板的倾角和方位角。
当倾角和方位角与太阳高度角和方位角一致时,修正系数为1,表示光伏系统的发电效率最大。
4. 光伏倾角方位角修正系数的意义光伏倾角方位角修正系数的意义在于提供了一个衡量太阳能电池板与太阳入射角度差异的指标。
通过修正系数的计算,可以评估光伏系统的发电效率,并进行相应的调整和优化。
倾角和方位角的选择对光伏系统的发电量有重要影响。
如果倾角和方位角选择不当,太阳能电池板可能会因为入射角度不佳而无法充分利用太阳能。
因此,通过倾角和方位角的调整,可以最大限度地提高光伏系统的发电效率,减少能源损失。
5. 光伏倾角方位角修正系数的应用光伏倾角方位角修正系数的应用主要体现在光伏系统的设计和安装中。
光伏系统阵列的倾角估算
![光伏系统阵列的倾角估算](https://img.taocdn.com/s3/m/99f356cc6e1aff00bed5b9f3f90f76c661374ca9.png)
光伏系统阵列的倾角估算
用户以"度"为单位输入光伏方阵与水平面间的夹角。
大多数情况下,方阵的倾角为:
• 等于当地纬度的绝对值:这个倾角通常使全年在方阵表面上的太阳辐射能达到最大,适于全年工作系统使用;
•等于当地纬度的绝对值减15度:这个倾角通常使夏季期间在光伏方阵表面上的太阳辐射能达到最大;
•等于当地纬度的绝对值加15度:这个倾角通常使冬季期间在方阵表面上的太阳辐射能达到最大。
在气候恶劣的情况下,该倾角也用来减少雪的堆积;
•对于安装在屋顶上的光伏方阵,其倾角就等于屋顶的倾角:就能源产量而言这种安装方式不一定要体现最佳效果,但由于不需要支架而大大地减少了安装成本,而且从审美的角度来看,这种安装方式也是值得向往的;
• 对于固定的太阳电池方阵,其倾角等于90度:这种安装方式相当于将光伏方阵安装在建筑物正面,就能源产量而言这种安装方式绝不是最理想的,但由于不考虑昂贵的包覆和支架的需要而大大地减少了安装成本,而且从审美的角度来看,这种安装方式也是值得向往的。
光伏电站最佳倾角计算
![光伏电站最佳倾角计算](https://img.taocdn.com/s3/m/2f3a5e81f021dd36a32d7375a417866fb84ac00c.png)
光伏电站最佳倾角计算光伏电站是将太阳能转化为电能的设备,其性能与光照角度密切相关。
而光伏电站最佳倾角的选择对电站的发电效率有着重要的影响。
本文将介绍光伏电站最佳倾角的计算方法及其影响因素。
一、光伏电站最佳倾角的定义与意义光伏电站最佳倾角是指太阳能电池板在某一地点上以最佳角度倾斜时,能够获得最大的日平均辐照量。
因为太阳光的角度会随着时间、季节和地点的不同而发生变化,所以选择合适的倾角可以最大程度地吸收太阳能,提高光伏电站的发电效率。
二、光伏电站最佳倾角的计算方法1. 等效纬度法等效纬度法是一种常用的计算光伏电站最佳倾角的方法。
根据地理位置的纬度,可以通过以下公式计算得到光伏电站最佳倾角:最佳倾角 = 纬度+ 10°2. 经验公式法除了等效纬度法,还有一些经验公式可用于光伏电站最佳倾角的计算。
例如,在中国境内,可以使用以下经验公式:最佳倾角 = 纬度× 0.87 + 3.4°3. 基于经验数据的方法除了常用的公式法,还可以根据实际经验数据进行计算。
通过收集不同地区、不同季节的光照数据,进行统计分析,找到最佳倾角与地理位置、季节变化之间的关系。
然后根据所在地区的具体情况进行调整,得到最适合该地区的最佳倾角。
三、影响光伏电站最佳倾角的因素1. 地理位置:不同地理位置的太阳高度角和太阳方位角会有所不同,因此最佳倾角也会受到地理位置的影响。
2. 季节变化:太阳高度角和太阳方位角会随着季节的变化而变化,因此最佳倾角也会随之调整。
3. 光照条件:不同地区的光照条件也会对最佳倾角产生影响。
例如,高纬度地区的太阳高度角较低,最佳倾角相对较小。
4. 光伏电池板类型:不同类型的光伏电池板对光照角度的要求也有所不同,因此最佳倾角会因电池板类型的不同而有所差异。
四、最佳倾角的优化与应用1. 组合倾角法在实际应用中,可以采用组合倾角的方式来优化光伏电站的发电效率。
通过调整部分电池板的倾角,使得整个光伏电站在不同季节和不同光照条件下都能获得较高的发电效率。
光伏组件倾角计算公式
![光伏组件倾角计算公式](https://img.taocdn.com/s3/m/219b6054ae1ffc4ffe4733687e21af45b307feb2.png)
光伏组件倾角计算公式光伏组件的倾角是指组件表面与水平面之间的夹角,它是光伏电站设计中一个重要的参数。
适当的倾角可以提高光伏组件对太阳辐射的接收效率,从而提高光伏发电量。
1.等效纬度法等效纬度法是一种简单而实用的计算方法,通过将光伏组件的倾角与所在地的纬度相等,可以获得较为合理的倾角。
这种方法适用于大部分地区。
一般地,北纬30°以内的地区可采用30°的倾角,北纬30°至60°的地区可采用等效纬度的倾角,北纬60°以上的地区可采用60°的倾角。
这种方法简化了倾角的计算,并能满足大部分地区的需求。
2.综合考虑法综合考虑法是一种更为精确的计算方法,它将光伏组件的倾角计算视为一个最优化问题,通过考虑多种因素来确定最合适的倾角。
这些因素包括地理位置、气候状况、季节变化、光照强度等。
采用这种方法需要借助计算软件或数学模型进行计算,并结合实地测量数据进行调整。
在综合考虑法中,可以采用以下的公式进行倾角计算:β=α+γ其中,β为光伏组件的倾角,α为地理纬度,γ为一个根据不同需求进行调整的参数。
根据不同的需求,γ的取值可以有以下几种情况:1.最大功率输出点法:γ=0,根据光伏组件在不同倾角下的输出功率-倾角曲线,找出曲线最高点,取对应的倾角作为最优倾角。
2.最大年发电量法:根据不同倾角下的单位面积年发电量,计算出每种倾角下的总发电量,选择总发电量最大的倾角作为最优倾角。
3.等效可利用日数法:根据光伏组件在不同倾角下的年有效日照时数曲线,计算出每种倾角的等效可利用日数,选择等效可利用日数最多的倾角作为最优倾角。
4.经验法:根据经验数据或分析模型,选取一个经验值作为最优倾角。
需要注意的是,在考虑综合因素的计算中,还应该考虑太阳高度角、太阳方位角等参数,并结合实际情况进行适当调整。
此外,根据光伏组件的类型(如单晶硅、多晶硅、非晶硅等),倾角的选择也有所差异。
综上所述,光伏组件倾角的计算方法有很多种,可以根据不同的需求选择合适的方法。
光伏倾斜角度怎样计算公式
![光伏倾斜角度怎样计算公式](https://img.taocdn.com/s3/m/8883772759fafab069dc5022aaea998fcc2240b7.png)
光伏倾斜角度怎样计算公式光伏倾斜角度计算公式。
光伏发电是利用太阳能光伏电池将太阳能转化为电能的一种方式。
在安装光伏电池板时,倾斜角度的选择对光伏发电效率有着重要的影响。
合理的倾斜角度可以使光伏电池板更好地接收太阳能,从而提高发电效率。
那么,光伏倾斜角度怎样计算呢?下面我们来介绍一下光伏倾斜角度的计算公式。
光伏倾斜角度的计算公式为:β = arccos(cos(φ) × cos(δ) × cos(ω) + sin(φ) × sin(δ))。
其中,β为光伏倾斜角度,φ为地理纬度,δ为太阳赤纬,ω为太阳时角。
首先,我们来了解一下各个参数的含义。
地理纬度φ是指地球上某一点与赤道之间的夹角,它可以通过地图或者GPS定位来获取。
太阳赤纬δ是指太阳在黄道上的投影角度,它可以通过天文观测或者计算得到。
太阳时角ω是指太阳在地方子午线上的投影角度,它可以通过日晷或者计算得到。
接下来,我们来介绍一下如何计算这些参数。
首先,我们需要获取地理纬度φ。
地理纬度可以通过地图或者GPS定位来获取。
在北半球,地理纬度为正值,而在南半球,地理纬度为负值。
太阳赤纬δ的计算公式为:δ = 23.45°× sin(360/365 × (n + 10))。
其中,n为一年中的第几天。
太阳时角ω的计算公式为:ω = 15°× (t 12)。
其中,t为当地真太阳时。
在没有夏令时的情况下,当地真太阳时可以通过经度和当地标准时间来计算得到。
有了这些参数,我们就可以使用光伏倾斜角度的计算公式来计算出光伏倾斜角度了。
光伏倾斜角度的选择对光伏发电效率有着重要的影响。
一般来说,在夏季,光伏倾斜角度应该稍微小一些,以便更好地接收太阳能;而在冬季,光伏倾斜角度应该稍微大一些,以便更好地接收太阳能。
因此,在实际应用中,我们可以根据季节的不同来调整光伏倾斜角度,从而提高光伏发电效率。
总之,光伏倾斜角度的计算公式为β = arccos(cos(φ) × cos(δ) × cos(ω) +sin(φ) × sin(δ)),通过计算地理纬度、太阳赤纬和太阳时角等参数,我们可以得到合理的光伏倾斜角度。
光伏组件最佳倾角计算公式(二)
![光伏组件最佳倾角计算公式(二)](https://img.taocdn.com/s3/m/1f5a4e85f021dd36a32d7375a417866fb84ac0e8.png)
光伏组件最佳倾角计算公式(二)光伏组件最佳倾角计算公式引言在光伏发电系统中,确定光伏组件的最佳倾角是重要的一步。
最佳倾角可以使得光伏组件在不同季节和不同天气条件下获得最大的太阳辐射,从而实现最高的发电效率。
本文将列举几种常见的计算公式,并提供示例解释。
1. 经验公式整年最佳倾角公式光伏组件的整年最佳倾角可以使用以下经验公式来计算:整年最佳倾角公式(其中,H为地区海拔高度,δ为地区平均日光照时间(小时/天),B为地区磁偏角(度)。
示例解释:假设某地区海拔高度为500米,平均日光照时间为5小时/天,磁偏角为20度,代入公式得到最佳倾角为25度。
季节最佳倾角公式光伏组件的季节最佳倾角可以使用以下经验公式来计算:季节最佳倾角公式(其中,H为地区海拔高度,δ为地区平均日光照时间(小时/天),B为地区磁偏角(度),C为季节修正因子。
示例解释:假设某地区海拔高度为500米,平均日光照时间为5小时/天,磁偏角为20度,季节修正因子为(适用于春季),代入公式得到春季最佳倾角为20度。
2. 数学模型除了经验公式外,还可以使用数学模型来计算光伏组件的最佳倾角。
以下是一个常见的数学模型:[数学模型公式](其中,A为可调参数,θ为光伏组件倾角,R为全年光伏组件发电量与水平发电量的比值。
示例解释:假设光伏组件的可调参数A为,全年光伏组件发电量与水平发电量的比值R为,代入公式可计算出最佳倾角θ。
结论通过经验公式和数学模型,我们可以计算出光伏组件的最佳倾角。
选择合适的倾角可以最大程度地利用太阳能资源,提高光伏发电的效率。
在实际应用中,可以根据地区的具体情况和需求选择适合的计算公式和参数。
参考文献: [1] 作者1, 作者2. “光伏组件最佳倾角计算方法及应用研究”. 电力科学与工程学报, 2021, 36(5): .[2] 作者3, 作者4. “太阳能光伏组件最佳倾角计算公式综述”. 可再生能源, 2020, 25(3): 67-78.。
光伏电站倾斜角的计算方式
![光伏电站倾斜角的计算方式](https://img.taocdn.com/s3/m/677df83c26284b73f242336c1eb91a37f11132c4.png)
光伏电站倾斜角的计算方式光伏电站的倾斜角是指太阳能电池组件在安装时相对于地平面的倾斜度。
正确的倾斜角度可以提高光伏电池组件的发电效率,因此在光伏电站设计和安装过程中,选择合适的倾斜角度是非常重要的。
以下是一些常用的光伏电站倾斜角计算方法:1.简化纬度法:简化纬度法是一种常用的倾斜角计算方法。
该方法的基本原理是根据所在地的纬度来选择倾斜角。
在简化纬度法中,倾斜角等于纬度的余切,即tan(倾斜角) = 1/纬度。
例如,在北纬30度的地方,倾斜角约为1/0.577,即约为30度。
简化纬度法的优点是简单易行,适用于大部分地区。
缺点是不能考虑到地方的地形、建筑物阴影等因素,不适用于特殊情况。
2.太阳高度角法:太阳高度角法是一种考虑太阳高度角的倾斜角计算方法。
该方法的基本原理是根据太阳在一天中不同时间的高度角来选择合适的倾斜角。
太阳高度角是指太阳光线与地平面的夹角,根据地区和季节的不同有所差异。
夏季太阳较高,倾斜角可以较小;冬季太阳较低,倾斜角可以较大。
太阳高度角法的优点是可以考虑到太阳在一天中的不同位置,适用于全年各个季节。
但需要根据具体经纬度和时间来计算,相对复杂一些。
3.经验法:经验法是一种基于经验和实际情况的倾斜角计算方法。
该方法根据地区的气候条件、太阳辐射强度和组件类型等因素,选择最适合的倾斜角。
经验法的计算过程相对简单,适用于电站规模较小或者设计要求不高的情况。
但由于没有考虑具体的数据和参数,可能不太准确。
除了上述常用的计算方法,倾斜角的选择还需要考虑以下因素:1.组件类型和安装方式:不同类型的光伏组件(如单晶硅、多晶硅、薄膜等)在不同的倾斜角下有最佳的发电效率。
2.地方气候和太阳辐射量:不同地区的气候条件和太阳辐射量差异较大,需要根据实际情况选择适宜的倾斜角。
3.地形和阴影:如果电站处于有高建筑物、山脉等阴影影响的地方,需要考虑遮挡因素来选择倾斜角度。
综上所述,选择合适的倾斜角度在光伏电站的设计和安装中非常重要。
光伏电站的精细化设计最佳倾角及间距的优化计算
![光伏电站的精细化设计最佳倾角及间距的优化计算](https://img.taocdn.com/s3/m/d1486697185f312b3169a45177232f60ddcce7c7.png)
光伏电站的精细化设计最佳倾角及间距的优化计算太阳能电池板的倾角直接影响到光伏电站的发电效率。
太阳能电池板的倾角越接近太阳高度角,发电效率就越高。
优化计算最佳倾角的方法包括:-地理特性分析:根据地理位置、纬度、经度和海拔高度等因素,确定太阳高度角的变化范围。
-太阳辐射研究:通过测量或使用气象数据,确定各个时间段的太阳辐射强度,以及太阳光的入射角度。
-倾角调整:根据太阳高度角的变化规律和太阳辐射强度,计算出每个时间段最佳倾角,以优化发电效率。
太阳能电池板之间的间距也会影响到光伏电站的发电效率。
适当的间距可以避免太阳能电池板之间的相互阴影,减少光伏系统的损失。
优化计算间距的方法包括:-阳光分析:通过太阳移动轨迹的研究,确定阴影的形成和位置。
-场地特性研究:确定光伏电站场地的地形、环境特点和使用要求等因素。
-模拟计算:通过建立光伏电站模型,结合阳光分析和场地特性,进行模拟计算,以确定最佳间距,以及最小化阴影影响。
3.综合考虑在进行光伏电站的精细化设计时,最佳倾角和间距的优化计算需要综合考虑以下因素:-光伏电站的投资成本和效益:倾角和间距的优化计算需要在保证发电效率提高的同时,尽可能降低光伏电站的建设和运维成本。
-场地利用率:确定最佳倾角和间距时,需要考虑光伏电站的场地利用率,以及在有限的场地内能够布置的太阳能电池板数量。
-技术和设备要求:光伏电站的倾角和间距的优化计算需要根据具体的太阳能电池板技术和设备要求进行调整。
总之,光伏电站的精细化设计需要通过最佳倾角和间距的优化计算,以达到提高发电效率和收益的目的。
在进行优化计算时,需要综合考虑投资成本、场地利用率和技术要求等因素,以实现光伏电站的最佳设计。
光伏组件最佳倾角计算公式
![光伏组件最佳倾角计算公式](https://img.taocdn.com/s3/m/a917375b9a6648d7c1c708a1284ac850ac020457.png)
光伏组件最佳倾角计算公式光伏组件最佳倾角的计算公式是一种通过考虑太阳高度角、太阳入射角以及地理位置等因素来确定太阳能光伏组件最佳安装角度的方法。
光伏组件的最佳倾角可以使太阳光更好地垂直投射到光伏组件表面,从而提高光伏电池的发电效率。
光伏组件最佳倾角一般分为固定倾角和可调节倾角两种。
对于固定倾角的光伏组件,其倾角通常在安装时通过计算得出,并且不会轻易更改。
而可调节倾角的光伏组件则可以根据不同季节和地域的需求进行调整,以获得最大的光电转换效率。
1.简化公式:最佳倾角=纬度×0.9+20度这是最简单的光伏组件最佳倾角计算公式,仅仅根据纬度来确定。
注意:在使用此公式时需要将纬度改为弧度值。
2.经验公式:最佳倾角=纬度×0.86+24度这是一种根据经验总结得出的计算公式,适用于大多数地理位置。
同样需要将纬度改为弧度值。
3.复杂公式:对于更准确的计算,可以使用以下公式:最佳倾角 = arccos(sin(纬度) × sin(太阳高度角) - cos(纬度) × cos(太阳高度角) × cos(太阳入射角))这是一种比较复杂的公式,考虑了太阳高度角和太阳入射角。
这个公式可以根据特定地理位置和日期计算出最佳倾角。
其中,太阳高度角和太阳入射角可以通过天文学公式或专业软件进行计算。
总之,光伏组件最佳倾角的计算公式可以根据地理位置、纬度、太阳高度角和太阳入射角等参数进行计算。
根据所需精度的不同,可以选择简化公式、经验公式或复杂公式来确定最佳倾角。
这些公式可以帮助设计和安装人员更好地安装光伏组件,以提高发电效率。
光伏电站倾斜角的计算方式
![光伏电站倾斜角的计算方式](https://img.taocdn.com/s3/m/a7a3092058fb770bf78a55f4.png)
由于是一种清洁的能源,它的应用正在世界范围内快速地增长。
利用太阳光发电就是一种使用太阳能的方式,可是目前建设一个发电系统的成本还是较高的,从我国现阶段的发电成本来看,其花费在太阳电池组件的费用大约为60~70%,因此,为了更加充分有效地利用,如何选取太阳电池方阵的方位角与倾斜角是一个十分重要的问题。
1.方位角太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角(向东偏设定为负角度,向西偏设定为正角度)。
一般情况下,方阵朝向正南(即方阵垂直面与正南的夹角为0°)时,太阳电池发电量是最大的。
在偏离正南(北半球)30°度时,方阵的发电量将减少约10%~15%;在偏离正南(北半球)60°时,方阵的发电量将减少约20%~30%。
但是,在晴朗的夏天,太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后,因此方阵的方位稍微向西偏一些时,在午后时刻可获得最大发电功率。
在不同的季节,太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大的时候。
方阵设置场所受到许多条件的制约,例如,在地面上设置时土地的方位角、在屋顶上设置时屋顶的方位角,或者是为了躲避太阳阴影时的方位角,以及布置规划、发电效率、设计规划、建设目的等许多因素都有关系。
如果要将方位角调整到在一天中负荷的峰值时刻与发电峰值时刻一致时,请参考下述的公式。
至于并网发电的场合,希望综合考虑以上各方面的情况来选定方位角。
方位角=(一天中负荷的峰值时刻(24小时制)-12)×15+(经度-116)10月9日北京的太阳电池方阵处于不同方位角时,日射量与时间推移的关系曲线。
在不同的季节,各个方位的日射量峰值产生时刻是不一样的。
2.倾斜角倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角,并希望此夹角是方阵一年中发电量为最大时的最佳倾斜角度。
一年中的最佳倾斜角与当地的地理纬度有关,当纬度较高时,相应的倾斜角也大。
但是,和方位角一样,在设计中也要考虑到屋顶的倾斜角及积雪滑落的倾斜角(斜率大于50%-60%)等方面的限制条件。
光伏板倾角计算公式
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光伏板倾角计算公式一、基本原理。
1. 光伏板的倾角设置是为了最大程度地接收太阳辐射能。
不同的地理位置(纬度)和季节,最佳倾角有所不同。
二、通用计算公式(适用于固定倾角安装)1. 理论计算(以纬度为基础)- 在北半球,光伏板倾角β的一个近似计算公式为:β = φ - δ,其中φ是当地的地理纬度,δ是太阳赤纬角。
- 太阳赤纬角δ可以通过以下近似公式计算:- δ=23.45°sin[360°×(284 + n)/365],这里n是一年中的天数(1月1日n = 1,12月31日n = 365)。
- 例如,对于北纬30°的地区,在春分日(n = 80左右),太阳赤纬角δ = 0°,那么光伏板的倾角β = 30° - 0°=30°。
2. 经验公式。
- 在一些工程应用中,也有经验公式来确定光伏板的倾角。
对于全年发电量最大的情况,在我国大部分地区,倾角β近似等于当地纬度φ加上5° - 10°。
- 比如在北纬40°的地区,按照经验公式,光伏板倾角β可以设置为40°+(5°- 10°),即45° - 50°。
三、不同应用场景下的考虑因素。
1. 季节性调整。
- 如果希望在特定季节获得更多的发电量,例如在冬季取暖需求较大的地区希望冬季发电量多。
在北半球冬季时,太阳高度角较低,此时可以适当增大光伏板的倾角。
- 对于只考虑冬季(12月、1月、2月)发电量最大的情况,倾角β = φ+10°- 15°;对于只考虑夏季(6月、7月、8月)发电量最大的情况,倾角β = φ - 10° - 15°。
2. 跟踪系统。
- 如果采用跟踪系统(单轴或双轴跟踪),则可以动态地调整光伏板的倾角以始终正对太阳,从而提高发电效率。
但跟踪系统的成本较高,需要综合考虑成本效益。
光伏组件最佳倾角的计算_基于NASA数据
![光伏组件最佳倾角的计算_基于NASA数据](https://img.taocdn.com/s3/m/83972c307ed5360cba1aa8114431b90d6c858929.png)
光伏组件最佳倾角的计算_基于NASA数据光伏组件的安装倾角对太阳能发电系统的发电效率有着重要的影响。
为了确定最佳的安装倾角,可以使用NASA提供的数据和一些计算方法。
首先,了解光伏组件的安装倾角是指与地面平面的夹角。
可以通过经
验公式或使用逆时间法来确定最佳的安装倾角。
经验公式的计算方法是根据太阳高度角和季节来确定太阳能辐射的最
大值。
太阳高度角是太阳离地球地平面的夹角,它根据日出和日落时间以
及经纬度可以计算得出。
其中,经纬度可以通过使用GPS或在线工具获取。
另一种常用的方法是使用逆时间法。
逆时间法是一种基于月平均辐照
度的计算方法。
使用NASA提供的数据,可以得到月平均辐照度曲线。
根
据该曲线,可以计算不同倾角下的月平均辐照度。
然后,通过计算出不同
倾角下的年平均辐照度,找到最佳的安装倾角。
此外,还可以使用一些在线工具来计算最佳的安装倾角。
这些工具通
过输入经纬度等信息,自动计算出最佳的安装倾角。
综上所述,基于NASA提供的数据,可以采用经验公式、逆时间法或
在线工具来计算光伏组件最佳的安装倾角。
这些计算方法将帮助优化太阳
能发电系统的发电效率,提高太阳能的利用率。
总结一下,对于光伏组件最佳倾角的计算,可以使用NASA提供的数
据和一些计算方法。
经验公式、逆时间法和在线工具都是常用的计算方法。
通过计算最佳安装倾角,可以提高太阳能发电系统的发电效率,实现更高
的能源利用效果。
光伏组件最佳安装倾角与发电量计算
![光伏组件最佳安装倾角与发电量计算](https://img.taocdn.com/s3/m/b89df22da55177232f60ddccda38376baf1fe0aa.png)
光伏组件是目前广泛应用于太阳能发电领域的一种重要设备,其效率和发电量与安装倾角密切相关。
确定光伏组件的最佳安装倾角可以最大限度地提高发电量,降低发电成本,因此对于光伏发电项目而言,选择合适的安装倾角至关重要。
本文将从光伏组件最佳安装倾角的意义和影响、计算方法、实际应用等方面进行介绍和分析,帮助读者更好地了解光伏组件的安装倾角以及其对发电量的影响。
一、光伏组件最佳安装倾角的意义和影响光伏组件的安装倾角直接影响其在不同季节、不同时段的光照条件下的发电效率,合适的安装倾角可以使光伏组件在不同季节和不同地域的光照条件下都能发挥最佳的发电效能。
确定合适的安装倾角还可以减小光伏组件受到风载荷的影响,提高其稳定性和安全性。
二、光伏组件最佳安装倾角的计算方法1. 理论计算方法:根据光照条件和光伏组件的工作原理,可以通过数学模型和理论计算方法来确定光伏组件的最佳安装倾角。
这种方法通常需要考虑太阳高度角、季节变化、地域气候等因素,涉及较复杂的数学运算。
2. 经验计算方法:根据实际经验和相关数据,可以通过简化的经验计算方法来确定光伏组件的最佳安装倾角。
这种方法通常更为直观和实用,适用于一般的光伏发电项目。
三、光伏组件最佳安装倾角的实际应用1. 光伏电站项目:在实际的光伏电站项目中,确定光伏组件的最佳安装倾角是一个重要的工作环节。
工程师和设计师需要根据具体的项目要求、经济性考虑以及当地的气候条件等因素,综合运用理论计算和经验计算方法,确定合适的安装倾角。
2. 屋顶光伏发电系统:对于屋顶光伏发电系统而言,一般会考虑屋顶的倾斜角度来确定光伏组件的安装倾角,以便使光伏组件能够充分利用屋顶的天光资源进行发电。
在实际安装过程中,需要注意保证安全,避免对屋顶结构造成影响。
3. 光伏组件日常维护:在光伏组件的日常维护和清洁过程中,也需要考虑其安装倾角对日照和清洁的影响。
合适的安装倾角可以减小光伏组件受污染的可能性,降低清洁的难度,有利于提高光伏组件的发电效率。
光伏电站倾角计算方式
![光伏电站倾角计算方式](https://img.taocdn.com/s3/m/328c526e0166f5335a8102d276a20029bd6463c4.png)
光伏电站倾角计算方式光伏电站的倾角是指光伏电池板与地面(或建筑物)的夹角,一般选择合适的倾角可以最大程度地利用太阳能的辐射,提高光伏发电效率。
光伏电站的倾角计算需要考虑多种因素,包括太阳高度角、太阳入射角、地理位置、季节变化等。
接下来,我将详细介绍几种常见的计算方式。
1.太阳高度角法太阳高度角是太阳光线与水平平面的夹角,可以通过太阳运动轨迹的计算得出。
一般来说,太阳高度角与地理纬度有关,纬度越靠近赤道,太阳高度角越大。
太阳高度角的计算公式如下:θ=90°-φ+δ其中,θ表示太阳高度角,φ表示地理纬度,δ表示太阳赤纬。
2.太阳入射角法太阳入射角是太阳光线与光伏电池板法线(垂直于电池板表面)的夹角,可以通过太阳高度角和太阳方位角计算得出。
太阳入射角的计算公式如下:α = arccos(sin(φ)sin(θ)cos(β) -cos(φ)sin(θ)sin(β)cos(γ) + cos(φ)cos(θ)cos(γ))其中,α表示太阳入射角,φ表示地理纬度,θ表示太阳高度角,β表示光伏电池板的倾角,γ表示光伏电池板的朝向角。
3.经验公式法除了利用太阳高度角和太阳入射角来计算光伏电池板的倾角外,还可以利用一些经验公式来快速估算倾角。
根据经验表明,夏季光伏电池板的倾角应为地理纬度减去10-15度,冬季倾角则应为地理纬度加上10-15度。
这种计算方法虽然简单粗略,但通常可以满足一般光伏电站的倾角需求。
由于每个光伏电站的地理位置、建筑物条件、太阳辐射情况都会存在差异,因此在实际应用中应综合考虑上述几种计算方法,并结合实际情况进行调整。
此外,还应考虑场地利用率、美观程度、清洁效果等因素,选择合适的倾角,以最大限度地提高光伏发电效率。
光伏倾角方位角修正系数
![光伏倾角方位角修正系数](https://img.taocdn.com/s3/m/413170667275a417866fb84ae45c3b3567ecdd02.png)
光伏倾角方位角修正系数光伏倾角方位角修正系数是光伏发电系统中一个重要的参数,它对光伏发电的效率和性能有着直接的影响。
本文将从光伏倾角方位角修正系数的概述、计算方法、应用场景、对光伏发电的影响以及提高措施等方面进行详细阐述。
一、光伏倾角方位角修正系数概述光伏倾角方位角修正系数是指在光伏发电系统中,由于光伏组件安装倾角和方位角与地表的关系,导致光伏组件实际接收到的太阳辐射量与理论值之间的比值。
这个系数可以帮助我们更准确地评估光伏发电系统的发电潜力,为光伏电站的优化设计提供依据。
二、光伏倾角方位角修正系数的计算方法光伏倾角方位角修正系数的计算公式为:修正系数= (地表太阳辐射量× 光伏组件安装倾角× 方位角)/(标准条件下太阳辐射量)其中,地表太阳辐射量是根据地理位置、日期、时间等因素计算得到的,标准条件下太阳辐射量是根据国家标准规定的数值。
三、光伏倾角方位角修正系数的应用场景光伏倾角方位角修正系数主要应用于以下场景:1.光伏电站的设计:在光伏电站规划设计阶段,通过计算修正系数,可以为电站布局、组件安装角度等提供科学依据。
2.光伏发电系统评估:在已投运的光伏发电系统中,通过测量修正系数,可以评估系统的发电性能,为系统优化提供参考。
3.光伏政策制定:政府部门在制定光伏政策时,可通过了解修正系数,更准确地掌握光伏发电潜力,为政策制定提供数据支持。
四、光伏倾角方位角修正系数对光伏发电的影响光伏倾角方位角修正系数反映了光伏组件实际接收到的太阳辐射量与理论值之间的差距,对光伏发电的影响主要体现在以下几个方面:1.发电量:修正系数越大,光伏发电量相对越高;反之,则发电量较低。
2.系统性能:修正系数越接近1,光伏发电系统的性能越接近理论值,说明系统设计更加合理。
3.系统寿命:修正系数较大时,光伏组件可能长时间处于非最佳工作状态,从而加速组件老化,影响系统寿命。
五、提高光伏倾角方位角修正系数的措施1.优化光伏组件安装角度:根据地理位置、气候等因素,合理选择光伏组件的安装倾角和方位角,使其接收到更多的太阳辐射。
光伏电站的精细化设计:最佳倾角及间距的优化计算
![光伏电站的精细化设计:最佳倾角及间距的优化计算](https://img.taocdn.com/s3/m/46bc78aefd0a79563c1e7290.png)
这几年随着光伏行业的整体回暖,特别是国内光伏行业的蓬勃发展,光伏电站的规模和数量日益剧增。
行业的不断发展和成熟对于电站设计也提出了更高的要求,从前的粗放型设计已经无法满足当今的发展需求了,光伏电站的精细化设计,一丝一毫地抠细节以提高光伏电站的发电量才能赢得业主和投资者的认可。
目前国内的许多电站设计者们和一些光伏类工具书上对于最佳倾角的设计,往往是用软件或者公式计算倾斜面上的年辐射量最大来确定最佳倾角,比如使用PVsyst 6计算最佳倾角时,不停的调整倾角度数,以达到三个参数:Transposition Factor FT 和Global on collector plane 最大,Loss By Respect To Optimum 为0%,比如下面这样这个时候所对应的倾角就是最佳倾角,然后再根据这个最佳倾角,使用《光伏发电站设计规范》中的规定冬至日上午9点至下午3点不遮挡的最小间距公式:D=Lcosβ+Lsinβ (0.707tan∅+0.4338)/(0.707-0.4338tan∅)式中:L——阵列倾斜面长度D——两排阵列之间距离β——阵列倾角∅——当地纬度以上就是目前许多设计人员在设计固定式地面电站时候对最佳倾角和最小间距的选取过程,然而事实是,这样的设计真的是最佳方案吗?先不说间距,就说这个最佳倾角,让我们来看看某地的一个光伏电站,按照上面的设计方法计算,最佳倾角选取为38°,阵列中心间距为9.4m。
我们以9.4m为固定间距不变,2°为步长,用PVsyst 6作为模拟计算软件,算出28度~44度之间的不同倾角下,1MW光伏电站发电量,列出下表由上面的图表可以看到,在28°~44°倾角范围内,发电量和辐射值都是随着倾角的增加呈现先增加后减小的趋势,然后两者的最大值并不出现在同一个倾角,从图表中可以看出,在间距固定的情况下,辐射量最佳的倾角为38°,其年发电量为152.66万度,还不如倾角32°时候的年发电量153.32万度多,两者的差值6600度电。
光伏电站倾角计算方式
![光伏电站倾角计算方式](https://img.taocdn.com/s3/m/6f2c71117fd5360cba1adbeb.png)
光伏电站倾角计算方式————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:太阳能阵列倾角计算方法的讨论和介绍在光伏阵列设计和安装中,许多参数需要根据安装地点以及周围环境进行特殊计算和分析。
太阳能阵列倾斜角度设计就是其中重要的一环。
合理的设计和安装可以提高系统产能10%左右,对于一些地理位置特殊的项目,相较于较差的设计,增产更可能高达20%。
据我所知,大多数业内设计师和安装师默认的方法是“阵列最佳倾角”等于“所在地的纬度角”。
这篇文章将会讨论和证明这种方法的缺陷,同时介绍我个人认为更为优化和准确的测算方法。
相信不少同仁在希望知道老方法的不足之前,可能更感兴趣了解这个“倾角等于纬度角”结论是怎么得出的吧。
其实这并非是一个经验论,而是基于太阳行径以及方位在特殊的日期下计算出来的一个等式。
想要在地球上定位一个地点,知道经纬度是必要的.经度(Longitude)λ和纬度(Latitude) Ø相当于我们平面几何中的Y轴和X轴,不过他们一个以本初子午线(the Prime Meridian)为基准,一个以赤道(Equator)为基准,其坐标交点就是我们需要查找的地点。
比如北京的坐标就是39.9N°,116.4°E,意思就是北京在赤道以北39.9度,格林威治线以东116.4度。
经纬度和方位角(Azimuth)是完全的两个概念,但是这两个角度对于光伏阵列的倾角和朝向,有着至关重要的影响,后文也会有所介绍。
图一:经纬度示意图图一的Ø角度就是该地点相对于地心的纬度角,而λ则是该地点相对于格林威治线的经度角。
图二:方位角示意图如果说经纬角度是定位角的话,方位角更像一个指向角。
在世界地图中,“上北下南,左西右东”其实就是对方位角的通俗表达。
如图二所示,方位角(Azimuth)其实就是朝向相对于正北的偏角。
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太阳能阵列倾角计算方法的讨论和介绍在光伏阵列设计和安装中,许多参数需要根据安装地点以及周围环境进行特殊计算和分析。
太阳能阵列倾斜角度设计就是其中重要的一环。
合理的设计和安装可以提高系统产能10%左右,对于一些地理位置特殊的项目,相较于较差的设计,增产更可能高达20%。
据我所知,大多数业内设计师和安装师默认的方法是“阵列最佳倾角”等于“所在地的纬度角”。
这篇文章将会讨论和证明这种方法的缺陷,同时介绍我个人认为更为优化和准确的测算方法。
相信不少同仁在希望知道老方法的不足之前,可能更感兴趣了解这个“倾角等于纬度角”结论是怎么得出的吧。
其实这并非是一个经验论,而是基于太阳行径以及方位在特殊的日期下计算出来的一个等式。
想要在地球上定位一个地点,知道经纬度是必要的.经度(Longitude)λ和纬度(Latitude) Ø相当于我们平面几何中的Y轴和X轴,不过他们一个以本初子午线(the Prime Meridian)为基准,一个以赤道(Equator)为基准,其坐标交点就是我们需要查找的地点。
比如北京的坐标就是39.9N°,116.4°E,意思就是北京在赤道以北39.9度,格林威治线以东116.4度。
经纬度和方位角(Azimuth)是完全的两个概念,但是这两个角度对于光伏阵列的倾角和朝向,有着至关重要的影响,后文也会有所介绍。
图一:经纬度示意图图一的Ø角度就是该地点相对于地心的纬度角,而λ则是该地点相对于格林威治线的经度角。
图二:方位角示意图如果说经纬角度是定位角的话,方位角更像一个指向角。
在世界地图中,“上北下南,左西右东”其实就是对方位角的通俗表达。
如图二所示,方位角(Azimuth)其实就是朝向相对于正北的偏角。
通常方位角有两种定义范围,分别是0至360度和180至-180度。
澳大利亚采用的正北是0度,然后顺时针90度为正东,180度为正南,270度为正西。
需要注意的是这里的正方向都是指的地理的正方向,而平时拿指南针或者大部分手机APP测出来的是地球磁场的北极,是有一个偏角的,由于是不规则变化,所以没有办法固定这个偏角度。
专业的光伏测量仪器,比如英国的SEAWARD或美国的Solmetric生产的自带内置GPS的测量工具,是可以准确测出地理北极的。
当然设计师也可以登录网上卫星地图,用直尺或量角器在误差允许的范围内进行估测。
图二中还显示了星体(太阳)的高度角(Altitude)α,它表示太阳距离观测点与水平面所成的夹角。
高度角随着季节和一天内不同时间段在变化,准确的数值需要从观测站数据库获得。
高度角的变化直接影响太阳能板对太阳光照强度的接收。
其实一年之内,太阳相较于同一地点的直线距离是几乎可以看做不变的,甚至冬季比夏季还短一些。
而夏天热冬天冷的真正原因就是高度角的差别。
图三:太阳季节性偏角示意图图三介绍了对于倾角计算的最后一个变量,叫太阳的季节性偏角δ(declination angle),这个是以春分秋分线为基准,不同季节太阳相对于基准线偏离的倾角。
夏至(Summer Solstice)和冬至(Winter Solstice)时的太阳高度角与春分秋分(Equinox)的相差Ɛ=23.45°。
澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)在其编写的《Applied Photovoltaics》一书中介绍了太阳的偏角在其他日子里的算法,其中,δ是第“d”天的太阳偏角;Ɛ是夏至冬至时相对于春分秋分时的太阳偏角23.45°;d是从1月1号算起的总天数。
比如2月2号就是相当于33天。
南半球正北朝向的高度角α和纬度角Ø及偏角δ之间的关系是,因为南北半球的季节是相反的,所以偏角的正负极也是相反的,进而高度角的大小也不一样。
北半球正南朝向的高度角关系则是,当假设正午时,太阳可以垂直照射正南朝向的阵列时,阵列的倾角为θ,那么阵列的倾角和太阳的高度角关系可以表示为,而当春分和秋分时,太阳的偏角又等于0,那么此时高度角和纬度角的关系是,结合(4)和(5)可以得出等式“倾角θ=纬度角Ø”,这也就是我们一直默认的最优倾角选择法的由来。
这个方法是比较笼统并且存在一定误差的,主要原因有两个。
首先,夏季光照强度是四季中最高的,但是“θ=Ø”选择的前提是保证在春分秋分时候正午阳光可以垂直照射太阳能板的,到了夏季反而变成了太阳斜射。
由于全年太阳光照强度并非线性变化,所以选在春分秋分来作为最优角度的标准是不准确的。
其次,毫无疑问在峰值日照时间(Peak Sun Hour)内追求垂直照射是正确的。
夏季太阳高度角高,那么倾角越低捕捉的太阳照射越多,但是冬季的太阳高度角又低,过低的倾角无疑将会损失大部分的冬季阳光,所以我们又需要较高的阵列倾角。
以上海(31.2°N)为例,通过软件模拟,18度的倾角至33度的倾角均可以视为理想角度,但是真正的峰值出现在23度,这是因为纬度30度左右的夏季的光照偏强,于是弥补了部分冬季丢失的阳光。
在纬度越高的地带,真正的优化角和其纬度角的偏差就越大,所以不可以笼统的全部约等于阵列所在纬度角。
中国的屋顶和澳洲的屋顶情况是很大差别的。
澳洲基本上以单户住宅为主,屋顶面积大且几乎都是22.5°±2°的倾角,所以大部分的阵列都是直接平按在屋顶上。
相比于中国的屋顶,这既可以说是优势,也的确存在着弊端。
好处是他们省掉了倾斜支架的那部分费用,同时风荷载要求不高,系统的稳固性和安全性可以确保。
然而由于是单户,所以很多屋顶上都有烟囱和排臭管,有些还有卫星信号接受器,这些都是潜在的遮挡因素,由于是倾斜屋面,攀爬有不是很方便且不安全。
国内的屋顶以平房为主,一栋多户,屋顶平坦,作业时安全系数高,维护容易且方便清洁打理。
所以,我建议,可以考虑采用可调节的倾斜支架,这次的新方法,将会根据固定支架以及可调节支架给出不同的计算方法。
图四:光照捕捉情况对比图图四是4种安装全年光照捕捉情况的对比。
绿色的是双轴追踪支架,红色是可调节支架,蓝色是固定支架,紫色是固定支架对于冬季高能耗的系统设计的倾角安装。
双轴追踪的系统优势是不言而喻的,距我们公司自己的项目对比,双轴追踪的年光照捕捉量相比于固定最优倾角的系统,高出近40%,甚至达到110%至120%的额定产能。
这是因为组建的额定功率是基于1000W/m2的光照标准的,然而夏季峰值时段的光照强度是比标准光照要多的,但是不同地区多出的比率不一样。
所以强度越高,输出电功越多,由于双轴追踪是几乎保持太阳时刻垂直照射的阵列的,于是系统效率有着其他安装无法比拟的优势。
这种安装系统多用于地面电站,不是很适合屋顶项目。
可调节安装分为一年两调和一年四调两种,根据我们的记录数据,捕捉效率相差不大,大部分在2%左右。
两次调节分别在春分和秋分左右,以优化夏季和冬季的阳光捕捉。
四调则是多加了夏至和冬至时的调节,目的是为了优化春季和秋季的系统效率。
根据我们自己的测试数据,采用可调节支架的系统可以比固定最优角的系统多捕捉5%左右的阳光,对于大中型系统,这近5%的提升都是不小进步。
由于我国大部分城市都介于北纬23度至40度之间,那么针对于这个区间段的固定支架最优角的算法是,基于普通安装对精度要求不高的前提,通过MatLAB简化近似于,表一:中国部分城市光照捕捉表表一是传统方法和新的计算方法结果对比。
从表中可以看出,不但年均照射量有所提升以外,还有效减小了夏季的损失。
然而这个方法在实际应用中是有弊端的。
夏季损耗减少势必意味着冬季损耗的增多,这样就会加大了季节发电量的不平均。
在澳大利亚大部分州中,由于这几年上网电价补贴的跳水式下降,导致无储能式的系统自发自用更为合理,这样就要求新系统设计在保证系统捕捉阳光效率的前提下尽量平衡四季的发电量,这时较合理的倾角应在纬度角左右±2°左右,这样年光照捕捉量的输出图像就会类似于图四中紫色的波形。
图五:北京5kW系统41度倾角正南朝向优化输出图如图五所示,夏季左右光照损失量(Collection Loss)偏多但是秋春冬季损失量依次减少,两次的峰值大约出现在春分和秋分偏后的一段时间。
但是右边的输出/照射比却十分平滑,这样对于负载稳定的用户就可以全年平稳的消化掉系统的电量而不会出现冬季需要大量从电站购电的情况。
但是对于地面电站,储能式系统,以及类似中国目前分布式较高收购电价的情况下,最大化的捕捉阳光以及输出电能,推荐的方法的确是一个不错的选择。
在基于优化夏季阳光捕捉量的前提下,推荐的一年两调和四调的简化方法是:i. 一年两调第一次调在三月三十号,调整角度第二次调在九月二十九号,调整角度ii. 一年四调第一次调在四月十八号,调整角度第二次调在八月二十四号,调整角度第三次调在十月七号,调整角度第四次调在三月五号,调整角度以上便是推荐的新的方法,但是都在以北半球正南朝向的前提下推算的。
倾角和朝向对于整个系统的影响至关重要,他们共同决定了阵列对于阳光的采集量。
事实上,这两个角度是相互独立的,倾角决定了全年的光照采集,而朝向影响着一天的光照情况,在实际应用中设计师还是需要“因地制宜”,根据具体情况分析推算。
比如用户在夏季能耗高,但是东面有较多遮挡,那么就需要阵列略向西并且低倾角来安装。
如果项目纬度偏高,地处亚寒带或寒带,用户冬季供暖用电量大,自然偏高的倾角较理想。
其实提供的方法只能用来参考,最优的设计,都是来自设计师对于用户需求进行全面的分析进行合理的规划得出的。
太阳能阵列是个标明25年质保的项目,对于固定式安装的系统,更要求设计师本着职业的态度,从为顾客考虑的前提下全方位计算得出的,同时也要和施工队协调好,确保安装角度的准确性,这样一个成熟的合理的太阳能系统才可以真正的发挥最大限度的作用。
作者简介:张帅杰,澳大利亚光伏工程师。
毕业于澳大利亚新南威尔士大学可再生能源及太阳能工程系。
师从Richard Corkish博士和Alistair Sproul教授。
目前就职于澳大利亚一家光伏科技设计研发公司。
是澳大利亚工程师协会(Engineers Australia)认证的工程师及成员,澳大利亚清洁能源协会(Clean Energy Council)认证的并网(grid connected)和独立(stand alone)光伏系统设计师,国际电力电子工程师机构(IEEE)以及澳大利亚太阳能协会(Australia Solar Council)成员。
曾参与澳大利亚标准(Australian Standard)的制定和评估,曾参与设计开发两项光伏系统测试及优化专利,其参与设计的60kW项目入选了澳大利亚政府颁发的“2013年100kW以下最佳设计奖”前三名。