光伏阵列上太阳辐照量计算及最佳安装倾角设计
光伏电站倾角计算方式
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。
光伏方阵的安装角度计算方式
光伏方阵的安装角度计算方式由于太阳能是一种清洁的能源，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，可是目前建设一个太阳能发电系统的成本还是较高的，从我国现阶段的太阳能发电成本来看，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太阳能，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。
光伏系统阵列的倾角估算
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。
不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算
不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算标题：不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算一、引言太阳能作为清洁能源的重要组成部分，受到了越来越多地关注和应用。
而太阳能的利用效率很大程度上取决于太阳辐射的接收情况。
对于不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算成为了太阳能利用领域的一个重要研究课题。
本文将对此进行深入探讨。
二、不同方位倾斜面上太阳辐射量的评估1. 不同方位对太阳辐射的影响在太阳能利用中，面向不同方位的太阳能电池板所接收到的太阳辐射量是不同的。
通常来说，朝向南方的面板接收到的太阳辐射量相对较大，而朝向北方的面板接收到的太阳辐射量相对较小。
而朝向东方和西方的面板接收到的太阳辐射量则会随着时间的变化而有所波动。
2. 太阳辐射量的计算方法在现实应用中，我们通常使用太阳辐射量计来测量接收到的太阳辐射量。
还可以通过数学模型来计算不同方位倾斜面上的太阳辐射量。
这些模型往往需要考虑地理位置、时间、气候条件等因素，并进行复杂的计算。
3. 不同方位倾斜面上太阳辐射量的比较通过实际数据或者数学模型的计算，我们可以得出不同方位倾斜面上的太阳辐射量。
这些数据可以帮助我们更好地选择太阳能电池板的安装位置和角度，从而提高太阳能的利用效率。
三、最佳倾角的计算1. 最佳倾角的概念最佳倾角是指能够使太阳能电池板在给定条件下接收到最大太阳辐射量的倾斜角度。
通常来说，最佳倾角会随着地理位置和季节的变化而变化。
2. 最佳倾角的计算方法计算最佳倾角通常会考虑太阳高度角、太阳方位角等因素，并通过数学模型或者实验来获得。
这些计算方法在不同的研究文献中有所涉及，但通常都需要进行复杂的数学推导和计算。
3. 最佳倾角的实际应用得到最佳倾角的计算结果后，我们可以将其应用到太阳能电池板的安装和调整中。
通过合理地选择和调整太阳能电池板的倾斜角度，可以最大限度地提高太阳能的利用效率，从而降低太阳能发电的成本。
四、个人观点与总结个人观点：在实际应用中，对于不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算需要综合考虑地理位置、气候条件、装置倾斜角度等多种因素，并进行精细的计算和调整。
固定式并网光伏阵列的辐射量计算与倾角优化
(,川 ] 大 学 电 力 电 子 与 控 制 技 术 研究 所 , 珠 海 5 叩82 j 1 )
摘
要 : 在 K i n 和 ! e a k :所提出的倾斜面 丘月平均太 阳辐 照量 的计 算模型基础 上 , 提出 了一种 使用逐步查 找 le hl Ii ce ∀
一年 中从 元旦算 起 的天 数 , 各 月 所取 的
上 月平 均太 阳辐 照 量 的 比值 ;万d )
均散 射 辐 照 量 ;万)
n 值 参见 文献 [ 12 ) # 对 于朝 向赤 道 的倾 斜 面 , 上 述 计算 过 程 可 以 简
月)
方 阵倾 角 ;夕 )
地 面反射 率 , 一般 情况 下 尸二
约在 4 0 亿 k琪 但 夏 季 日供 电 缺 口 为 6 一8 万 3 11, 0 0
kw 川 ,并 且 , 夏 季的用 电缺 口在 全 年 的用 电缺 r 中 h I 是最 大 的 , 那 么 在设计 并 网光 伏 发 电系统 时 , 可 以采 取 照顾 夏季 多发 电的方法 来选 择 合适 的倾 角 # 本 文
只 即
# L~ {, +&( #∃, 一#, ) + C ( #, , #二 如果 #s:> 田 =!~ {0, ∗( 阴 S)} 田,田 r 果&∃∋ ∃ O )J} 如 #,
(2)
一 2 石
+ Sin #, (cos #
了 ∃∃ .
J1. .
J 1& ,尹
+
一Z eos 田
其 中, # ) ,
倾 斜 面 上 日落 时 角 ; #r) s 水平 面上 日落时 角 #
等因 素的 限制 , 因 此要 综 合 考 虑 光 伏 方 阵 面上 太 阳 辐射 量 的连续 性 ∃ 均匀性 和 极 大性 % , 要 保证 在 发 电 ∀
光伏组件辐照量计算公式
光伏组件辐照量计算公式光伏组件是一种将太阳能转化为电能的装置，其效率和性能的评估需要准确计算辐照量。
辐照量是指单位面积上接收到的太阳辐射能量，是光伏组件发电能力的重要指标。
在实际应用中，我们需要根据不同的地理位置、季节和天气条件来计算光伏组件的辐照量。
光伏组件辐照量的计算公式可以通过以下步骤得到：第一步，确定地理位置。
地理位置是计算光伏组件辐照量的基础，可以通过经纬度来确定。
经度表示东西方向的位置，纬度表示南北方向的位置。
不同的地理位置会受到不同的太阳辐射角度和强度的影响。
第二步，确定时间。
时间是计算光伏组件辐照量的另一个重要因素。
我们需要确定具体的日期和时间，以便计算太阳的位置和辐射强度。
可以使用日历或者天文学数据来确定时间。
第三步，计算太阳高度角。
太阳高度角是指太阳光线与地平面的夹角，可以通过以下公式计算：sin(θ) = sin(δ) * sin(φ) + cos(δ) * cos(φ) * cos(H)其中，θ表示太阳高度角，δ表示太阳赤纬角，φ表示地理纬度，H表示太阳时角。
第四步，计算太阳方位角。
太阳方位角是指太阳光线与南方的夹角，可以通过以下公式计算：c os(α) = (sin(θ) * sin(φ) - sin(δ)) / (cos(θ) * cos(φ))其中，α表示太阳方位角。
第五步，计算太阳辐射强度。
太阳辐射强度是指单位面积上接收到的太阳辐射能量，可以通过以下公式计算：G = G0 * cos(θ)其中，G表示太阳辐射强度，G0表示太阳辐射常数。
通过以上步骤，我们可以得到光伏组件在特定地理位置和时间下的辐照量。
这个辐照量可以作为评估光伏组件性能和效率的重要指标，也可以用于设计和优化光伏发电系统。
需要注意的是，以上公式是基于理想情况下的计算结果，实际应用中还需要考虑一些其他因素，如大气透过率、云量和阴影等。
此外，不同类型的光伏组件对辐照量的要求也有所不同，因此在具体应用中需要根据实际情况进行调整和修正。
不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算
标题：不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算在气候变化与环境保护日益引起人们的关注的今天，太阳能作为一种清洁、可再生能源备受关注。
而对于太阳能的利用，不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算是非常重要的一环。
本文将对这一主题进行深入探讨，并给出个人的观点和理解。
一、不同方位倾斜面上太阳辐射量的计算1.1 直射辐射、散射辐射与地面反射太阳辐射主要包括直射辐射、散射辐射和地面反射。
直射辐射指太阳光直接垂直射到地面的辐射，散射辐射指太阳光经大气散射后，以各种方向散射到地面的辐射，地面反射指太阳光射到地面后，被地面反射到其他地方的辐射。
1.2 太阳辐射量的计算方法太阳辐射量的计算包括水平面太阳辐射量的计算和倾斜面太阳辐射量的计算。
而倾斜面太阳辐射量的计算需要考虑倾斜面的朝向和倾角。
二、不同方位倾斜面上最佳倾角的计算2.1 最佳倾角的定义在实际应用中，为了使光伏板在不同时间、不同季节获得最大的太阳辐射能量，也就是说，要使得太阳辐射量最大，需要确定最佳倾角，使得光伏板的朝向和倾角相对于太阳的相对角度为最佳。
这就是最佳倾角。
2.2 最佳倾角的计算方法最佳倾角的计算方法包括经验计算法和优化计算法。
其中，经验计算法简单易行，但只能在特定的地域或者地域范围内进行应用。
而优化计算法需要借助专业的软件和模拟技术，可以应用于更广泛的地域范围内。
三、个人观点和理解在实际应用过程中，不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算是非常重要的。
而对于太阳能光伏板的安装和设计来说，正确地计算太阳辐射量和确定最佳倾角可以有效提高太阳能的利用效率，减少能源的浪费。
我认为在太阳能利用过程中，这一主题的深入研究和实际应用非常重要。
总结回顾通过本文的探讨，我们了解到不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算对于太阳能的利用至关重要。
在计算太阳辐射量的时候，需要考虑直射辐射、散射辐射和地面反射；而在确定最佳倾角的时候，需要根据具体情况选择合适的计算方法。
光伏阵列太阳能电池板方阵安装角度计算和确定
光伏阵列太阳能电池板方阵安装角度计算和确定 The pony was revised in January 2021太阳能电池板方阵安装角度计算由于太阳能是一种清洁的能源，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，可是目前建设一个太阳能发电系统的成本还是较高的，从我国现阶段的太阳能发电成本来看，其花费在太阳电池组件的费用大约为30～40％，因此，为了更加充分有效地利用太阳能，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。
(整理)光阵列面倾角倾斜面辐射量的计算.
光整列面倾角及辐射量的计算Label1直接辅射不同倾斜面上的直射辐照度可利用下式求出：S（β，α）= Sm·cosθ式中θ是太阳光线对倾斜面的入射角，可由下式得出：cosθ=cosβSinh+Sinβcos h cos(Ψ-α)式中β是倾斜面与水平面间的夹角，h是太阳高度角，Ψ是太阳的方位角，α是倾斜面的方位角，方位角从正南算起，向西为正，向东为负。
对于水平面来说，由于β=0，所以cosθ=Sinh，因此：S（0，0）= Sm·Sinh设K S=S（β，α）/S（0，0），将前面的公式代入，则有：K S=cosθ/Sinh=cosβ+Sinβ·cos(Ψ-α) /tanhK S称为换算系数。
有了K S值，根据水平面上的辐射值很容易求出倾斜面的辐射值。
对于不同时段的曝辐射量，也是如此。
只时求算K S时，Ψ、α、h等值要代入相应时段的平均值。
当计算较长时段内的曝辐射量时，如日总量，使用换算系数也很方便，只是这时的K S值应从实测值中得出，而不能用上述几何关系计算出来。
对于实用来说，用月平均日总量的K S值最方便，它比个别日子的K S值对云量和透明状况的依赖性更少。
其他影响K S的因子是地点的纬度、倾斜面的朝向和月份等。
表13给出了不同纬度三种倾斜角度月平均日总量的K S值。
散射辐射计算不同朝向倾斜面上的散射辐照度，困难要大得多。
通常的解决办法是假定辐射是各向同性的，即呈均匀分布。
这样，散射辐照度E d ↓和反射辐照度E r↑可按下列公式计算。
E d↓（β，α）= E d↓(1+ Cosβ)/2 E r↑（β，α）= E r↑(1- Cosβ)/2式中E d ↓和E r↑是水面上的散射和反射辐照度。
不过，用下式根据水平面上的散射辐照度计算倾斜面上的散射辐照度，要比利用各向同性的假设更准确此。
E d↓（β，α）+ E r↑（β，α）=K(E d+ E r)·E d↓换算系数K（E d+E r）是在各种太阳高度角和方位角下，用总辐射表对各种倾斜表面上的散射辐照度和反射辐照度进行实测的结果确定的。
光伏电站的太阳能资源及最佳安装倾角实用性分析
光伏电站的太阳能资源及最佳安装倾角实用性分析摘要：光伏阵列最佳安装倾角的选择取决于诸多因素，如：地理位置、全年太阳辐射分布、直接辐射与散射辐射比例、负载供电要求和特定的场地条件等。
光伏阵列按最佳倾角进行安装使其受光面能得到最大的太阳辐射能，而光伏电站的发电量与其接收的太阳辐射能量成正比，因此在最佳倾角设置方式下，太阳辐射能量越强，光伏电站发电量越高。
本文将以广东地区的光伏电站案例分析太阳能资源及最佳安装倾角的合理分析选择。
关键词：光伏电站、太阳能资源、最佳安装倾角、发电量、系统效率光伏电站是利用“光—电”直接转换方式，将太阳辐射能高效转换为电能并向用户或电网输送电力的光伏发电系统。
从能量转换的角度看，太阳能是光伏电站的能量来源，因此项目场址太阳能资源评估分析是光伏电站开发选址的前提，是光伏电站实施阶段设备选型、矩阵最佳倾角选择和发电量计算的基础。
一、太阳能资源分析1.1全国太阳能资源分析太阳能作为一种非常理想的清洁能源，近年来由于人们对能源、环境问题的日益关注，同时也得益于国家“3060双碳”政策的推行，太阳能应用领域已经越来越广，普及率越来越高。
我国是太阳能资源丰富的国家之一，据统计，全国总面积2/3以上地区年日照时数在2200h以上。
1971～2008年的近40年，太阳年总辐照量平均在1050～2450kWh/m²之间；大于1050kW·h/m²的地区占国土面积的96%以上。
中国陆地表面每年接受的太阳能辐射相当于1.7×1012t 标准煤。
中国太阳能资源分布的主要特点有：(1)太阳能的高值中心都处在北纬22°～35°这一带，青藏高原是最高值中心，四川盆地是低值中心；(2)太阳能辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部；(3)由于南方多数地区云多雨多，在北纬30°～40°地区，太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的升高而增长。
斜面太阳辐射度和最佳倾斜角分析
斜面太阳辐射度和最佳倾斜角分析在光伏供电系统的设计中，光伏组件方阵的放置形式和放置角度对光伏系统接收到的太阳辐射有很大的影响，从而影响到光伏供电系统的发电能力。
光伏组件方阵的放置形式有固定安装式和自动跟踪式两种形式，其中自动跟踪装置包括单轴跟踪装置和双轴跟踪装置。
与光伏组件方阵放置相关的有下列两个角度参量：光伏电池组件倾角；光伏电池组件方位角。
光伏电池组件的倾角是光伏电池组件平面与水平地面的夹角。
光伏组件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）。
一般在北半球，光伏电池组件朝向正南（即方阵垂直面与正南的夹角为0°）时，光伏电池组件的发电量是最大的。
对于固定式光伏系统，一旦安装完成，光伏电池组件倾角和光伏电池组件方位角就无法改变。
而安装了跟踪装置的太阳能光伏供电系统，光伏组件方阵可以随着太阳的运行而跟踪移动，使光伏电池组件一直朝向太阳，增加了光伏组件方阵接受的太阳辐射量。
但是目前光伏供电系统中使用跟踪装置的相对较少，因为跟踪装置比较复杂，初始成本和维护成本较高，安装跟踪装置获得额外的太阳能辐射产生的效益无法抵消安装该系统所需要的成本。
所以下面主要讲述采用固定安装的光伏系统。
固定安装的光伏系统涉及到两个重要的方面，即如何选择最佳倾角以及如何计算斜面上的太阳辐射。
地面应用的独立光伏发电系统，光伏组件方阵平面要朝向赤道，相对地平面有一定倾角。
倾角不同，各个月份方阵面接收到的太阳辐射量差别很大。
因此，确定方阵的最佳倾角是光伏发电系统设计中不可缺少的重要环节。
目前有的观点认为方阵倾角等于当地纬度为最佳。
这样做的结果，夏天光伏电池组件发电量往往过盈而造成浪费，冬天时发电量又往往不足而使蓄电池处于欠充电状态，所以这不一定是最好的选择。
也有的观点认为所取方阵倾角应使全年辐射量最弱的月份能得到最大的太阳辐射量为好，推荐方阵倾角在当地纬度的基础上再增加15°到20°。
光伏电站的精细化设计：最佳倾角及间距的优化计算
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。
光伏阵列最佳倾角计算方法的发展.
光伏阵列最佳倾角计算方法的发展摘要：在光伏电站设计中，为了提高运行效率，增加发电量，需要综合考虑各种因素，计算并确定电站光伏阵列安装的倾角。
针对固定角度安装的并网光伏发电系统倾角设计，如果不能直接获取水平面上总辐射量和直接辐射量，则首先需要利用其他气象资料进行水平面上太阳辐射量的计算反演，然后采用某种计算模型计算阵列斜面倾角辐射量，进而给给出最佳倾角推荐值和光伏系统年发电量估算值。
通过对计算中各个步骤的方法进行分类总结，比较不同方法的优缺点，给出了计算方法适用条件和建议。
还比较了国内常用的光伏电站设计软件特点，并总结了目前最佳倾角计算领域新的研究方向和实际应用中亟待解决的问题等。
关键词：光伏发电斜面总辐射量最佳倾角0 引言地面应用的光伏发电系统，特别是固定式光伏阵列，太阳能电池板倾斜角度的不同会使得方阵面接收的太阳辐射量不同，造成发电量的不同。
在光伏电站设计中，为了获得最大的年发电量，除了建筑集成应用中需考虑功能和美观外，光伏阵列设计都是朝向赤道按一定角度倾斜放置的。
太阳光线穿过大气层到达地表，受大气中各种组成成分、云、水汽、尘埃等的反射、散射、吸收等作用，方向和能量均发生改变，不再全部以平行光线的形式到达光伏阵列表面。
因此光伏阵列斜面上接收到的太阳总辐射由直接辐射、天空散射辐射及地面反射辐射三部分组成。
对直接辐射而言，通常由水平放置增加倾角至垂直太阳光线的角度会增加直接辐射量，而后继续增加角度又会减小；对散射辐射而言，由水平放置增加倾角意味着减小阵列对应天空的开阔程度，导致接受的散射辐射减小，同时增加(？)接受散射辐射量。
增加倾角会增加少量反射辐射量。
此外，增加倾角会导致阵列面对应的实际日出日落时间发生变化，使得阵列斜面上一天的日照时间变短。
在实际应用中，增加倾角还提高了雨水对灰尘的冲洗能力，可降低灰尘对面板的覆盖。
增加倾角还会增加阵列相互遮挡的可能，加大了阵列间的间距系数，降低了电站的用地效率。
固定式光伏阵列最佳倾角的CAD计算方法
第47卷 增刊2 2008年 11月中山大学学报(自然科学版)ACTA SCIENT IARUM NATU RA L I UM UN I V ERSITAT IS SUNYAT SEN IV o l 47 Sup 2N ov. 2008固定式光伏阵列最佳倾角的CAD计算方法*杨 刚1,陈 鸣2,陈卓武2(1.高等电力大学,巴黎75014;2.中山大学太阳能系统研究所//广东省教育厅重点实验室,广东广州510006)摘 要:介绍了一种计算机辅助下的选取固定式光伏阵列最佳倾角的CAD计算方法。
文章首先提出了太阳电池发电量的计算模型,然后介绍了使用CAD方法求解某地区最佳倾角的软件设计方法。
在收集中国10座城市的近30年的辐射数据的基础上利用本方法计算了10座城市的最佳倾角的选取值,计算结果表明最佳倾角的选取和当地的纬度有很大关系。
使用曲线拟合法推导出了三种不同地表情况下光伏阵列最佳倾角取值和当地纬度的函数关系式,相关检验证明拟合结果与计算数据达到高度相关,此函数关系式可以为中国地区设计光伏阵列倾角提供参考依据。
关键词:光伏阵列;CAD;最佳倾角;曲线拟合;相关检验中图分类号:TK511 文献标识码:A 文章编号:0529-6579(2008)S2-0165-05在太阳能光伏发电系统的应用中,光伏阵列的采光面通常以面向赤道的倾斜形式放置以在全年的范围内达到较大的太阳辐射量[1]。
固定式太阳电池方阵按最佳倾角进行安装的话,全年收到的太阳辐射量比按水平角度要增加18 6%-20 9%[2-3],所以在光伏发电系统的设计中,倾角选择的正确与否直接影响光伏发电系统的性能和发电量的大小。
本文提出了一种利用计算机辅助技术确定年固定式光伏阵列最佳倾角的方法。
由于一般的气象台站可以提供水平面上的月总辐射量和月直接辐射量,本文利用这两个重要的辐射数据,结合提出的太阳电池发电模型在计算机辅助分析上达到确定光伏阵列最佳倾角的功能。
光伏辐照度计算公式
光伏辐照度计算公式
光伏辐照度计算公式是用来计算太阳光在水平面上可收集到的辐照度的一种公式。
它可以帮助我们估算每一个太阳能系统的最大发电量，并为我们的设计提供有价值的参考。
光伏辐照度计算公式是根据全球定位系统（GPS）和太阳正午时的太阳位置，以及地理位置、方位角和倾角等信息，来确定太阳光照度的。
其公式如下：
辐照度（W/㎡）= I0 * cos(β) * cos(θ)
其中，I0表示太阳正午时的基本辐照度，β表示太阳的倾角，θ表示太阳的方位角。
为了更准确地计算光伏辐照度，可以考虑到地形、气象、山脉和大气湿度等影响因素，从而提高计算的准确性。
光伏辐照度计算公式有助于我们更准确地评估太阳能发电系统的最大发电量，从而更好地规划项目，提高项目的投资回报率，最终推动太阳能发电产业的发展。
光伏阵列上太阳辐照量计算及最佳安装倾角设计
光伏阵列上太阳辐照量计算及最佳安装倾角设计摘要: 摘要：安装地点确定的固定式光伏阵列最佳倾角要受到系统并网与否的影响。
根据Hay提出的天空散射辐射各向异性模型，运用一种新的太阳能辐照量和安装倾角分析方法---Ecotect可视化分析软件，分别对并网光伏发电系 ...4均衡性负载离网光伏发电系统中光伏阵列最佳倾角的确定对于离网发电系统中的均衡性负载，要求系统的全年日均发电量相差不大，即要求光伏方阵倾角调整至每天接收到的太阳辐照量相等。
以在中电电气南京科技园安装均衡性负载离网光伏发电系统为例。
计算一年中4个季度，随着安装倾角在0°～90°变化时，光伏阵列接收到的太阳辐照量(如图4)。
结果表明：(1)春夏秋冬接收到的太阳辐照量均随着安装倾角的增大先增加后减少，其中春夏秋冬所接收到的最高辐射量分别为266055Wh/m2、284948Wh/m2、245233Wh/m2、213805Wh/m2，此时对应的安装倾角分别为7°、16°、33°、46°；(2)4条曲线没有一个共同的交点，即不存在一个安装倾角使得春夏秋冬四季接收到的太阳辐照量相等；在安装倾角在42°时，春夏秋三季的太阳辐照量相近，分别为244278Wh/m2、244257Wh/m2、242750Wh/m2，冬季的太阳辐照量为213370Wh/m2，此时四季接收到的太阳辐照量最为接近，即对于均衡性负载建议安装倾角选择42°，如果考虑设计裕度，安装倾角可以在40°～44°范围内选择。
(3)同时看出，对于冬季型负载，选择安装倾角在46°时，春夏秋三季光伏方阵面上接收到的太阳辐照量仍大于冬季接收到的太阳辐照量，因此，安装倾角选择46°，冬季型负载可以保证全年正常工作；在夏季型负载最佳安装倾角7°时，其他三季与夏季相比，太阳辐照量相差较大，如果考虑增加其他三季的工作时间，建议适当增加安装倾角。
迪拜并网光伏阵列的太阳辐射量及最佳倾角计算
迪拜并网光伏阵列的太阳辐射量及最佳倾角计算【摘要】通过对迪拜地区太阳辐射的变化趋势和资源丰度的分析评价，并基于Klein 提出的散射辐射各向同性的假设，计算出该地全年最佳倾角及其相应倾斜面年总辐射量。
结果表明：该地区属于太阳能资源丰富区；辐射形式处于直射辐射较多等级；全年最佳倾角为26°，其相应斜面年总辐射量为2449kWh/m2。
【关键词】太阳总辐射；太阳能资源；最佳倾角；并网光伏阵列；迪拜迪拜并网光伏项目位于迪拜的太阳能公园中，厂址坐标为24° 45'30"〜24° 45'50"N , 55° 21'39"〜55° 21'49"E。
本文通过分析厂址地区太阳能资源变化和不同倾角的太阳总辐射量计算，为工程方案设计提供理论参考依据。
1 太阳能资源1.1 太阳辐射资料的选取距离厂址东北约9km 有Saih Al Salem 气象站，该站自2003年开始太阳辐射观测，本次收集到该站2003〜2011 年（共9 年）多年平均逐月太阳辐射资料。
由于参证站实测资料系列较短，为了研究工程点太阳辐射长期变化趋势，同时选取了SolarGIS 软件气象数据库1981〜2000年（共20年）的基于卫星数据的太阳能资料。
1.2 太阳辐射变化规律Saih Al Salem气象站和SolarGIS软件气象数据库的太阳总辐射年内变化趋势见图1。
由图可知，该气象站实测的太阳总辐射年内的变化与卫星数据的年内趋势基本一致，前者逐月平均值普遍小于后者，偏差比例在2%〜16%之间，年平均偏少7%。
因此，可以得出该气象站实测的太阳辐射能够表征工程区域多年逐月变化特征，可以作为本工程分析计算的基础。
图1 Saih Al Salem气象站和SolarGIS软件气象数据库的太阳总辐射年内变化趋势Saih Al Salem气象站水平面太阳总辐射和直接辐射年内变化如图2 所示。
光伏组件最佳安装倾角与发电量计算
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
光伏阵列上太阳辐照量计算及最佳安装
倾角设计
摘要：安装地点确定的固定式光伏阵列最佳倾角要受到系统并网与否的影响。
根据Hay提出的天空散射辐射各向异性模型，运用一种新的太阳能辐照量和安装倾角分析方法---Ecotect可视化分析软件，分别对并网光伏发电系统和离网光伏发电系统的光伏方阵最佳倾角
进行研究。
结果表明：并网发电系统光伏方阵的最佳安装倾角一般小于当地纬度。
在离网发电系统中，均衡性负载的安装倾角大于当地纬度；夏季型负载的最佳安装倾角小于并网发电系统的最佳安装倾角，而冬季型负载的最佳安装倾角大于均衡性负载的安装倾角。
关键词：光伏发电；固定式支架；太阳辐照量；安装倾角
引言
在光伏发电系统中，光伏阵列最佳倾角的选择是首先需要解决的关键问题，最佳倾角的确定主要取决于系统所在区域的地理位置、气象条件以及系统的负载性质。
在并网发电系统中，建设方一般希望全年日均发电量最大化，其最佳倾角的确定已有相关文献进行研究。
在离网发电系统中，根据用途不同，光伏系统的负载大致可以分为均衡性、季节性和临时性3种。
在多数应用中，可以认为全年日均耗电量相同的是均衡性负载；有些负载的耗电量随着季节改变而变化，我们
称之为季节性负载，其最佳倾角的确定需要根据负载的具体情况进行具体分析；临时性负载常常作为应急电源使用，实际应用很少，一般只要将光伏阵列倾角调整到在使用时能接收到最大太阳辐照量即可。
本文将运用一种新的太阳辐照量和安装倾角分析方法---Ecotect太阳辐照量可视化分析软件，对并网光伏发电系统、离网光伏发电系统的光伏方阵最佳倾角进行研究。
1太阳辐照量计算原理
根据Hay提出的天空散射辐射各向异性的模型，其表达式：
Ht=HbRb+Hd[RbHb/H0+1/2(1-Hb/H0)(1+cosβ)]+1/2ρH(1-cos β)(1)
式中：H、Hb和Hd分别为水平面上的太阳辐照量总量、直接辐照量和散射辐照量；Rb为倾斜面和水平面上直接辐照量的比值；H0为大气层外水平辐照量；β为倾角；ρ为地面反射率。
由此即可计算出朝向赤道不同倾角的方阵面上所接收到的太阳辐照量。
2并网光伏发电系统中光伏阵列最佳倾角的确定
在并网发电系统中，要求系统的全年日均发电量最大，即要求光伏方阵倾角调整至接收到全年最大太阳辐照量。
以在中电电气南京科技园(北纬31°54′，东经118°46′)安装并网光伏发电系统为例。
根据NASA气象数据库数据，运用可视化太
阳辐照量分析软件对不同安装倾角的光伏阵列上接收到的太阳辐照量进行计算。
计算结果如图1。
结果表明，安装倾角在25°时，全年接收到的太阳辐照量最大，累计982865Wh/m2，即该项目的最佳安装倾角是25°；同时，在24°～26°时，太阳能辐照量在982704～982865Wh/m2范围，相差较小，如果考虑预留设计裕度，安装倾角可以在24°～26°选取。
3季节性负载离网光伏发电系统中光伏阵列
最佳倾角的确定
常见的季节性负载根据工作时间的不同，可以分为夏季型负载和冬季型负载。
3.1夏季型负载
光伏水泵和电冰箱等都属于夏季型负载，这类负载在夏天天气炎热时，负载工作时间长，耗电量大；冬季天气寒冷时，负载工作时间较短，负载耗电量较小。
而在一般区域，夏季太阳辐照量较大，光伏发电系统发电量较大；冬季太阳辐照量较小，光伏发电系统发电量也小。
因此，光伏发电系统尤其适用于夏季型负载。
对于夏季型负载的离网发电系统，要求系统的夏季发电量较大，即要求光伏方阵倾角调整至夏季接收到的太阳辐照量最大。
以在中电电气南京科技园安装夏季型负载离网光伏发电系统为
例。
计算结果如图2。
结果表明，安装倾角在7°时，夏季接收到的太阳辐照量最大，累积284948Wh/m2，即该项目的最佳安装倾角是7°；同时，在5°～10°时，太阳能辐照量在284672～284948Wh/m2范围。
对于临时性的夏季负载，最佳安装倾角建议选取7°。
对于夏季性负载，综合考虑气象条件、具体案例和设计裕度，建议安装倾角在5°～10°范围选取。
3.2冬季型负载
有些负载冬天工作时间长，比如光控太阳能路灯。
这类负载的用电量与太阳辐照量刚好相反，这种光伏发电系统的工作条件是最差的一种。
对于冬季型负载的离网发电系统，要求系统的冬季发电量较大，即要求光伏方阵倾角调整至冬季接收到的太阳辐照量最大。
以在中电电气南京科技园安装冬季型负载离网光伏发电系统为例。
选择冬季，安装倾角范围40°～60°分析，结果如图3。
结果表明，安装倾角在46°时，冬季接收到的太阳辐照量最大，累积213805Wh/m2。
同时，在43°～48°时，太阳能辐照量在213608～213805Wh/m2范围。
对于临时性的冬季负载，最佳安装倾角建议选取46°。
对于冬季性负载，综合考虑气象条件、具体案例和设计裕度，建议安装倾角在43°～48°范围选取。
同时，在南京地区，太阳能热水器的安装倾角建议选取46°。
同时建议太阳能热水器安装倾角设计为可调，可以根据不同的安装区域进行具体倾角设计。
4均衡性负载离网光伏发电系统中光伏阵列
最佳倾角的确定
对于离网发电系统中的均衡性负载，要求系统的全年日均发电量相差不大，即要求光伏方阵倾角调整至每天接收到的太阳辐照量相等。
以在中电电气南京科技园安装均衡性负载离网光伏发电系统为例。
计算一年中4个季度，随着安装倾角在0°～90°变化时，光伏阵列接收到的太阳辐照量(如图4)。
结果表明：
(1)春夏秋冬接收到的太阳辐照量均随着安装倾角的增大先增加后减少，其中春夏秋冬所接收到的最高辐射量分别为266055Wh/m2、284948Wh/m2、245233Wh/m2、213805Wh/m2，此时对应的安装倾角分别为7°、16°、33°、46°；
(2)4条曲线没有一个共同的交点，即不存在一个安装倾角使得
春夏秋冬四季接收到的太阳辐照量相等；在安装倾角在42°时，春夏秋三季的太阳辐照量相近，分别为244278Wh/m2、244257Wh/m2、242750Wh/m2，冬季的太阳辐照量为213370Wh/m2，此时四季接收到的太阳辐照量最为接近，即对于均衡性负载建议安装倾角选择42°，如果考虑设计裕度，安装倾角可以在40°～44°范围内选择。
(3)同时看出，对于冬季型负载，选择安装倾角在46°时，春夏秋三季光伏方阵面上接收到的太阳辐照量仍大于冬季接收到的太阳
辐照量，因此，安装倾角选择46°，冬季型负载可以保证全年正常工作；在夏季型负载最佳安装倾角7°时，其他三季与夏季相比，太阳辐照量相差较大，如果考虑增加其他三季的工作时间，建议适当增加安装倾角。
5结论
固定式光伏阵列最佳倾角的设计主要有地理位置、气象条件和具体应用情况有关，以在南京地区(北纬31°54′，东经118°46′)
安装光伏发电系统为例：
(1)对于并网光伏发电系统，要求全年发电量最大，此时的最佳安装倾角是25°，小于当地纬度7°左右。
(2)设计离网光伏发电系统时：对于夏季型负载，最佳安装倾角
是7°，远小于当地纬度；对于冬季型负载，最佳安装倾角是46°，远大于当地纬度；对于均衡性负载，建议安装倾角选择42°。
总的来讲，并网发电系统的最佳安装倾角一般小于当地纬度5°～10°；离网发电系统中，均衡性负载安装倾角大于当地纬度5°～10°，夏季型负载最佳倾角小于并网发电系统的最佳倾角，冬季型负载最佳倾角大于均衡性最佳倾角。