光伏阵列安装角度计算和确定
光伏阵列间距计算
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光伏阵列间距计算光伏阵列间距计算涉及到诸多因素,包括光伏组件的尺寸、安装角度、方向、阵列衍射效应、阴影和交错安装等。
以下是一些基本的计算方法:1. 根据组件尺寸、安装角度和方向确定阵列间距:可以通过计算出阵列在水平和垂直方向上的投影来确定阵列间距。
首先需要知道组件的尺寸和安装角度,然后计算出组件在水平和垂直方向上的投影面积,根据这个投影面积可以推算出阵列间距。
例如,如果组件尺寸为1.6m x 1m,安装角度为30°,则组件在水平方向上的投影面积为1.6 x cos(30°) = 1.387m²,在垂直方向上的投影面积为1 x sin(30°) = 0.5m²。
假设要求阵列间保留一定的间隙,可以通过在两个投影面积之间加入一定的边距来确定阵列间距。
2. 考虑阵列衍射效应和阴影:阵列的衍射效应和阴影会影响到阵列间距的计算。
由于光线的衍射效应,太阳光不能完全集聚在光伏组件上,会在组件周围产生衍射环,使得组件后面形成一定的阴影区域。
因此,在计算阵列间距时需要考虑到组件后面的阴影区域。
此外,阵列的安装角度和方向也会影响到阴影区域的大小和位置,需要在计算间距时考虑到这些因素。
3. 采用交错安装方式:交错安装是一种有效的方式来增加光伏阵列的密度和发电量。
在交错安装中,相邻的两行光伏组件之间的间距可以比传统的并排安装方式小一些。
交错安装可以采用不同的方式实现,如“Z”字形安装、斜交安装等。
在计算交错安装时,需要考虑到每行组件之间的重叠部分和交错部分的大小和位置,以及阴影区域的位置和大小。
综上所述,光伏阵列间距的计算需要综合考虑多种因素,可以通过数学模型或经验公式来推算。
在实际光伏系统设计中,需要根据具体情况和实际需求来选择合适的间距方案。
多模型下对光伏阵列最佳安装倾角的设计
![多模型下对光伏阵列最佳安装倾角的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/7448d33ba36925c52cc58bd63186bceb18e8ed6c.png)
多模型下对光伏阵列最佳安装倾角的设计光伏阵列的最佳安装倾角是指在给定的大气条件下,能够最大化光伏阵列的能量产出的倾角。
倾角的选择对光伏系统的性能至关重要,因为它直接影响到太阳能的接收效率。
在多模型下对光伏阵列最佳安装倾角的设计,需要考虑太阳的高度角、太阳辐射的分布以及光伏组件的特性等因素。
首先,要考虑的是太阳的高度角。
太阳的高度角是太阳电离层以上其中一点(如观测点)的太阳方位角与地平线之间的夹角。
在考虑多模型下的安装倾角设计时,需要根据太阳的高度角来确定光伏阵列的安装倾角。
通常来说,太阳的高度角与所在地的纬度有关。
对于往北或往南近似的地区,可采用地区的纬度作为安装倾角。
但对于特定的地区,比如高纬度地区或在季节变换明显的地区,需要更深入地研究太阳的高度角,以得出更准确的最佳安装倾角。
其次,要考虑的是太阳辐射的分布。
太阳辐射分为直射辐射和散射辐射。
直射辐射是指直接来自太阳的辐射,而散射辐射是指经过大气层的散射后再到达地面的辐射。
对于光伏阵列的安装倾角设计,需要考虑直射辐射和散射辐射的相对比例,以最大化光伏阵列的能量产出。
一般来说,太阳的直射辐射在较高的倾角下更容易收集,而散射辐射在较低的倾角下更容易收集。
因此,在多模型下的安装倾角设计中,需要综合考虑直射辐射和散射辐射的分布情况,以确定最佳的安装倾角。
最后,要考虑的是光伏组件的特性。
光伏组件的特性包括温度系数、额定输出功率、光谱响应等。
温度系数是指光伏组件的额定输出功率随温度变化的关系。
在多模型下的安装倾角设计中,需要考虑光伏组件的温度变化情况,以确保安装倾角不会过大或过小,从而保证光伏组件在各种温度条件下的最佳性能。
综上所述,多模型下的光伏阵列最佳安装倾角设计需要综合考虑太阳的高度角、太阳辐射的分布以及光伏组件的特性等因素。
通过合理地选择安装倾角,可以最大化光伏阵列的能量产出,提高光伏系统的性能。
然而,由于地理位置和大气条件的差异,最佳安装倾角可能会有所不同,因此在实际设计中需要根据具体情况进行优化调整。
光伏方阵的安装角度计算方式
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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。
光伏板安装角度计算器
![光伏板安装角度计算器](https://img.taocdn.com/s3/m/74de1321a200a6c30c22590102020740be1ecda2.png)
光伏板安装角度是指太阳能光伏板相对于地面的倾斜角度,它的选择会对太阳能发电效率产生影响。
为了计算光伏板的最佳安装角度,您可以使用以下的光伏板安装角度计算器。
1. 确定所在地的纬度:根据您所在地的经纬度信息,确定地理位置的纬度。
2. 季节选择:根据您希望优化的季节和需求,选择合适的角度计算公式。
3. 计算最佳安装角度:
a. 固定倾斜角度计算公式:
最佳安装角度= 地理位置纬度+ 备用角度
b. 可调节倾斜角度计算公式:
最佳安装角度= acos(-tan(绝对纬度)* tan(太阳高度角))
其中:
-绝对纬度= 90°-地理位置纬度
-备用角度为一个常数,可根据实际情况进行调整。
-太阳高度角是根据太阳的方位角、倾斜角度和日期时间等因素
计算得出。
4. 根据上述公式,输入相关参数和数值,进行计算,得出最佳的光伏板安装角度。
需要注意的是,光伏板最佳安装角度也受到其他因素的影响,如地面高度、阴影遮挡等。
在实际应用中,可能需要综合考虑这些因素来确定最佳的安装角度。
此外,还可以使用专业的太阳能发电系统设计软件或在线计算工具来帮助您快速准确地计算光伏板的安装角度。
这些工具通常会综合考虑更多的因素,并提供更详细的设计和分析报告。
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。
光伏阵列安装角度计算和确定
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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。
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。
设计光伏阵列的布局和容量计算
![设计光伏阵列的布局和容量计算](https://img.taocdn.com/s3/m/0b793f4ff68a6529647d27284b73f242336c3197.png)
设计光伏阵列的布局和容量计算光伏阵列的布局和容量计算是设计一个高效的光伏发电系统的重要步骤。
光伏系统的布局和容量计算决定了发电系统的效率和能量产量。
本文将介绍光伏阵列布局的主要考虑因素以及容量计算的方法。
光伏阵列的布局是指如何在给定的空间中安排太阳能电池板以获取最大的太阳能辐射。
以下是一些主要考虑因素:1. 方位角和倾角:光伏板的方位角和倾角直接影响了太阳能的接收效率。
方位角是指光伏板与南方的夹角,倾角是光伏板与地平面的夹角。
在设计中,需要根据当地的经纬度和季节性变化,选择最佳的方位角和倾角来获取最大的太阳辐射。
2. 遮挡阴影:任何阴影都会降低光伏板的发电效率。
因此,在布局过程中,需要考虑遮挡物(如建筑物、树木等)对太阳能电池板的潜在影响,并避免它们对光照的阻挡。
3. 系统容量和需求:光伏阵列的容量应根据所需的能量产量来确定。
在计算容量时,需要考虑预期的负载需求(即电源需求)以及可用的太阳能资源。
通过了解电能需求和每天可获得的太阳能辐射量,可以确定所需的光伏阵列容量。
容量计算是确定光伏阵列所需的太阳能电池板数量和总功率的过程。
以下是容量计算的方法:1. 估算每日能量需求:首先,需要了解所需负载的每日能量需求。
这可以通过查看历史电能使用数据或预测未来能源需求来确定。
2. 考虑系统效率和日均太阳辐射量:在计算光伏阵列容量时,需要考虑系统的效率和每日可获得的平均太阳辐射量。
系统效率包括电池板的转换效率、逆变器的效率和损耗等。
日均太阳辐射量可以通过当地气象数据或太阳能地图获得。
3. 容量计算公式:容量计算公式为:所需容量(kW)= 每日能量需求(kWh)/(系统效率 ×日均太阳辐射量)4. 考虑限制条件和冗余:在实际设计中,还需要考虑限制因素(如空间、预算等)和容量冗余以提高系统的可靠性和稳定性。
适当的冗余值可以避免阵列容量不足的情况。
5. 布局优化:根据所获得的阵列容量和限制条件,进行布局优化。
光伏阵列太阳能电池板方阵安装角度计算和确定
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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。
光伏阵列太阳能电池板方阵安装角度计算和确定
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光伏阵列太阳能电池板方阵安装角度计算和确定首先,要计算光伏阵列太阳能电池板的安装角度,首先需要了解当地的纬度。
太阳高度角的计算与地理位置的纬度有关。
太阳高度角是太阳光直射点与地平线之间的夹角,它的大小直接影响光照的强弱。
太阳高度角主要决定了太阳在天空中的位置,从而影响光伏阵列太阳能电池板的接收能力。
安装角度的确定一般采用两种方法:经验法和数学计算法。
经验法是指根据实践经验和统计数据进行角度的确定。
根据经验法,一般认为在主要的夏季和冬季太阳高度最高的时候,太阳平均高度角为纬度减去15度。
而在春季和秋季,太阳的平均高度角为纬度减去5度。
根据这个规律,可以粗略地确定安装角度。
但是这种方法没有考虑到天气等其他因素的影响,所以计算结果不一定非常准确。
数学计算法是更为准确的方法。
数学计算法需要考虑到太阳的高度角和倾斜角之间的关系,以及太阳直射点的位置。
根据正弦和余弦定理,可以计算出最佳安装角度。
首先,根据当地的纬度以及所在位置的太阳直射点位置,可以计算出太阳高度角的最大值和最小值。
太阳高度角计算公式如下:sin(太阳高度角) = sin(纬度) x sin(纬度直射点太阳高度角) + cos(纬度) x cos(纬度直射点太阳高度角) x cos(太阳时角)其中,太阳时角可以通过日历和时钟计算出来。
然后,根据最大和最小太阳高度角,可以计算出相应的太阳能电池板的安装角度。
安装角度可以使用以下公式计算:光伏阵列安装角度=(最大太阳高度角-最小太阳高度角)/2最后,根据计算得到的安装角度,可以调整光伏阵列太阳能电池板的倾斜角度。
需要注意的是,这些计算仅考虑了地理位置和太阳高度角的因素,实际安装中还应该考虑到降雨、积雪等因素的影响。
此外,还要考虑光伏阵列太阳能电池板的朝向和防风措施等因素。
因此,在实际安装时,需要综合考虑所有因素,并灵活调整安装角度。
总结起来,光伏阵列太阳能电池板安装角度的计算和确定需要考虑到当地的纬度、太阳高度角、太阳直射点位置等因素。
光伏并网发电固定安装光伏阵列最佳倾角的确定
![光伏并网发电固定安装光伏阵列最佳倾角的确定](https://img.taocdn.com/s3/m/956ec71e59eef8c75fbfb315.png)
2010年第2期青海科技注:D /T 为散射辐射与太阳总辐射的比值;B/T 为直接辐射与太阳总辐射的比值。
1引言光伏阵列固定安装形式,因其结构简单、稳定可靠、成本低廉及维护方便,被广泛应用于大型光伏并网发电系统。
光伏阵列的安装倾角对系统接收太阳能辐射量有很大的影响,从而影响系统的发电能力。
在以往的文献中曾对光伏方阵的安装倾角有所讨论,我们在光伏电站设计中参考了他们的方法,并结合工程设计中的实际情况,提出了我们的设计方法。
设计思路是根据并网光伏阵列的输出要求,找出最佳倾角的目标函数进行求解,方法简便易行,计算结果也令人满意。
本文以西宁地区并网光伏发电系统建设为例进行说明。
2倾斜面上辐射量的计算2.1代表日的选取选取计算各月太阳总辐射总量日平均值的代表日,该日的太阳总辐射总量最接近该月日平均值,即月总辐射量的日平均值为该月代表日的日总辐射量。
各月代表日见表1。
光伏并网发电固定安装光伏阵列最佳倾角的确定李文婷(青海新能源(集团)有限公司,青海西宁810008)摘要:本文通过对已知太阳总辐射量数据的工程算法处理,计算得到不同倾斜面上年太阳总辐射量,确定了固定安装光伏阵列的最佳倾角,为大型并网光伏电站优化设计提供算法支持与理论保障。
关键词:光伏电站;并网发电;最佳倾角;工程算法月份ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫ月的日序171516151511171716161511年的日序174675105135162198229259289319345表1相应于晴天月平均日总辐射总量的代表日2.2从太阳总辐射日总量推算每小时总辐射量计算的倾斜面的方位为朝南向,水平面上总辐射总量随时间的变化曲线大体是余弦曲线。
该日的每小时的太阳总辐射量为Q t ,h ,h 。
Q t ,h ,h =π×Q t ,h ,d ×COS[π×(τ0-12)/N ]/2×N ⑴式(1)中:Q t ,h ,h 为某小时的总辐射量;Q t ,h ,d 为水平面上的总辐射日总量;N 为昼长;τ0为每小时间距的中间值,太阳时。
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。
光伏板倾角计算公式
![光伏板倾角计算公式](https://img.taocdn.com/s3/m/f1f763feb1717fd5360cba1aa8114431b90d8e38.png)
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.](https://img.taocdn.com/s3/m/344316323169a4517723a330.png)
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。
太阳能阵列倾角计算方法的讨论和介绍-太阳能光伏支架
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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)?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?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。
光伏阵列之间合理的距离计算公式
![光伏阵列之间合理的距离计算公式](https://img.taocdn.com/s3/m/59850ca069dc5022aaea008a.png)
光伏阵列之间合理的距离
屋顶安装固定式光伏阵列,太阳能光伏阵列的安装支架必须考虑前后排间距,以防止在日出日落的时候前排光伏组件产生的阴影遮挡住后排的光伏组件而影响光伏方阵的输出功率,根据建设光伏发电系统的地区的地理位置、太阳运动情况、安装支架的高度等因素可以由下列公式计算出固定式支架前后排之间的距离:
上式中为安装光伏发电系统所在地区的纬度,H为前排最高点与后排组件最低点的高度差。
如下图所示:
太阳能高度角和方位角的计算公式
•对于某一倾角固定安装的光伏阵列,所接受的太阳辐射能与倾角有关,较简便的辐射量计算经验公式为:
•Rβ=S×[sin(α+β)/sinα]+D
式中:Rβ——倾斜光伏阵列面上的太阳能总辐射量
S ——水平面上太阳直接辐射量
D ——散射辐射量
α——中午时分的太阳高度角
β——光伏阵列倾角。
光伏阵列方位角
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光伏阵列方位角1. 什么是光伏阵列方位角?光伏阵列方位角是指太阳能光伏电站中的太阳能电池板(也称为光伏组件)所面向的方向。
它是一个与地理位置相关的参数,用于确定太阳能电池板接收到最大日照辐射的方向。
在设计和安装太阳能电站时,确定合适的光伏阵列方位角非常重要。
正确选择方位角可以最大程度地提高光伏系统的发电效率,从而增加发电量和收益。
2. 如何确定光伏阵列方位角?确定光伏阵列方位角需要考虑以下几个因素:2.1 太阳轨迹太阳轨迹是指太阳在一天中的运动路径。
它受到地球自转和公转的影响。
在北半球,太阳在南面升起,从东向西移动,在中午达到最高点,然后再从西边落下。
因此,在北半球设置光伏阵列时,应将其面向南方。
2.2 地理位置地理位置也是确定光伏阵列方位角的重要因素之一。
不同的地理位置有不同的太阳能辐射情况。
一般来说,在纬度较低的地区,光伏阵列可以面向正南方;而在纬度较高的地区,需要调整方位角,使其偏离正南方一定角度。
2.3 倾斜角除了方位角,倾斜角也是影响光伏阵列发电效率的重要参数之一。
倾斜角是指太阳能电池板与水平面之间的夹角。
在设计光伏阵列时,应根据所在地区的纬度和季节变化确定合适的倾斜角。
3. 光伏阵列方位角对发电效率的影响正确选择光伏阵列方位角可以最大程度地提高发电效率。
如果方位角选择不当,太阳能电池板将无法接收到足够的日照辐射,导致发电量减少。
3.1 方位角过小如果光伏阵列面向东或西,并且与南方形成一个很小的夹角,那么在早晨和傍晚时段,日照辐射将无法垂直照射到太阳能电池板上,导致发电量下降。
3.2 方位角过大如果光伏阵列面向东或西,并且与南方形成一个很大的夹角,那么在正午时段,太阳能电池板将无法垂直接收到最强的日照辐射,导致发电量减少。
3.3 最佳方位角根据实际情况和经验,一般认为在北半球地区,光伏阵列的最佳方位角是正南方。
这样可以确保光伏组件在一天中的大部分时间都能够接收到最强的日照辐射。
4. 如何确定最佳方位角?确定最佳光伏阵列方位角需要进行详细的分析和计算。
光伏阵列上太阳辐照量计算及最佳安装倾角设计
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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。
遵义光伏安装角度计算
![遵义光伏安装角度计算](https://img.taocdn.com/s3/m/06787b670622192e453610661ed9ad51f01d54fe.png)
遵义光伏安装角度计算光伏安装角度计算一直是一个有关太阳能利用效率的关键问题。
正确的安装角度可以最大限度地捕捉到太阳能,提高光伏系统的发电效率。
在遵义地区,正确的安装角度可以使光伏模块在太阳能最充足的时间段内接收到最大的太阳辐射,从而提高系统的发电量。
在计算光伏安装角度时,需要考虑以下几个因素:太阳高度角、太阳方位角、所在纬度以及朝向和倾角等。
首先,我们需要了解太阳高度角的计算方法。
太阳高度角是指太阳射线与地平面的垂直夹角,是安装角度计算的重要依据之一、太阳高度角的计算可以通过以下公式进行:sin(高度角) = sin(维度) × sin(太阳赤纬) + cos(维度) ×cos(太阳赤纬) × cos(太阳时角)式中,“高度角”是指太阳的高度角,也就是我们需要计算的数值;“维度”是指光伏系统所在地的纬度,可以通过地理位置信息来确定;“太阳赤纬”是指太阳射线与地球赤道平面的夹角,可以根据日期等参数计算得出;“太阳时角”是指太阳当前时间与当地正午时间的差值,可以通过时间参数来计算得出。
太阳方位角是指太阳射线的方向角度,与真北方向的夹角。
太阳方位角的计算可以通过以下公式进行:tan(方位角) = sin(太阳时角) / (cos(太阳时角) × sin(维度) - tan(太阳赤纬) × cos(维度))在计算太阳方位角时,同样需要考虑太阳时角、维度和太阳赤纬等参数。
需要注意的是,该公式中的方位角是与真北方向的夹角,而实际安装时需要将其转换为与正南方向的夹角。
在了解了太阳高度角和方位角的计算方法后,我们可以进一步计算出理论上的最佳安装角度。
最佳安装角度往往是指在一年的时间范围内,最大程度地捕捉太阳能并提供最大发电量的安装角度。
在遵义地区,最佳安装角度可通过以下公式计算:安装角度=太阳高度角-太阳方位角其中,“安装角度”是指光伏系统的安装角度,也是我们需要计算的数值。
光伏阵列布置和参数选择
![光伏阵列布置和参数选择](https://img.taocdn.com/s3/m/04c68d9e51e2524de518964bcf84b9d529ea2c4d.png)
光伏阵列布置和参数选择光伏阵列布置和参数选择是在进行太阳能发电项目规划和设计时必须考虑的重要因素。
如何合理布置光伏阵列以及选择合适的参数,直接影响着发电效率和系统的整体性能。
在本文中,我们将重点讨论光伏阵列布置和参数选择的相关内容,帮助您更好地进行太阳能发电项目规划。
一、光伏阵列布置1. 方位角和倾斜角选择光伏阵列的方位角和倾斜角是决定光伏板利用太阳能的关键参数。
方位角指的是光伏板与南方的夹角,倾斜角指的是光伏板与水平面的夹角。
根据所在地的纬度和季节特点,选择适合的方位角和倾斜角可以最大程度地增加太阳能的吸收并提高发电效率。
通常来说,方位角选择正南偏西5度左右,倾斜角选择纬度角度即可。
2. 阵列间距和排列方式光伏阵列中的组件间距和排列方式对于整个系统的发电效率和运行稳定性都有影响。
一般来说,组件之间的间距应保持一定的距离,避免相互阻挡太阳光照射的问题。
同时,选择合适的排列方式(如水平排列、竖直排列或斜面排列)可以最大化吸收太阳能,提高系统的发电效率。
选择阵列间距和排列方式时,需要综合考虑光照条件、场地大小和系统成本等因素。
3. 阵列布置的遮挡防护在进行光伏阵列布置时,应避免阵列周围有高建筑物、树木或其他物体对光伏板的遮挡影响。
这些遮挡物会影响阳光的直射角度和持续时间,导致发电效率降低。
因此,在光伏阵列布置过程中,要做好阵列周围的遮挡防护,确保光照条件的良好。
二、光伏阵列参数选择1. 光伏板类型和效率光伏板是太阳能发电的核心组件,不同类型的光伏板具有不同的发电效率和成本。
常见的光伏板类型包括单晶硅、多晶硅以及薄膜太阳能电池等。
根据项目需求和预算限制,选择具有较高效率的光伏板,可以提高系统的发电性能。
2. 逆变器选择逆变器是将光伏电流转换为可供电网使用的交流电的重要设备。
在选择逆变器时,首先需要考虑逆变器的容量和效率。
容量需要根据光伏阵列的总功率进行匹配,以确保逆变器能够正常工作并发挥最佳性能。
效率则会影响到电能转化效率和系统的总体性能。
光伏阵列安装角度选择
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固定式光伏阵列安装角度一、前言太阳是一个巨大的能源,它以光辐射的形式每秒钟向太空发射约3.8×10M焦耳的能量,有22亿分之一投射到地球上,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。
太阳光被大气层反射、吸收之后,还有70%透射到地面。
亿万年来,地球以此形成生物圈。
并为地球带来许多能量的来源,如风能,化学能,水能,乃至部分潮汐能均属于广义太阳能。
然而,这些能源经过近代工业飞速发展,很多能源已消耗殆尽,狭义太阳能的利用逐渐被人们推向前台。
被动式利用太阳能光电转换和光电转换两种方式都得到迅速发展。
光热转换是把太阳能转化为热能,光电转换就是将太阳能转化为电能(即通常所说的光伏发电),其中重点是后者。
我国的太阳能资源比较丰富且分布范围较广,太阳能光伏发电的发展潜力巨大。
我国地处北半球,太阳能资源异常丰富,总面积2/3以上地区年日照时数大于2200h,其中西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原均为太阳能资源丰富地区;除四川盆地、贵州省资源稍差外,东部、南部及东北等其它地区都是资源较富和中等区。
太阳能资源理论存储总量达每年17000亿t标准煤,与美国相近,比欧洲、日本优越得多。
专家统计,如果把全国1%的荒漠中的太阳能用于发电,就可年全年的耗电量。
届时,新疆、西藏、甘肃等广2003以发出相当于我国不同地区水平面上光辐射量与日照时间资料表1年平均年平均年平均每年平均光照每天光年平均光辐射量F1kw/m2地天辐射量小时间H(日峰照时间区区地时)f(MJ/m2)光照时间h类小时)(h1Kwh/m2MJ/m2 .别(小时)宁夏北部、甘肃北部、新疆南部、6680-84001855-2333 3200-330018.3-23.08.7-9.05.0-6.31青海西部、西藏西部、巴基(印度、斯坦北部河北西北5852-66801625-18553000-3200 16.0-18.38.2-8.74.5-5.12部、山西北部、内蒙南.依照上表并对应地理位置可知,我国太阳能资源分布的主要特点有:太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22°~35°这一带,青藏高原是高值中心,四川盆地是低值中心;太阳年辐射总量,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;由于南方多数地区云雾雨多,在北纬30°~40°地区,太阳太阳能不是,能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反随着纬度的增加而减少,而是随着纬度的增加而增长二、太阳能光伏发电系统类别地面太阳能光伏发电系统分为离网光伏发电系统、并网光伏发电系统及分布式光伏发电系统:1、离网光伏发电系统。
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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。
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。
对于积雪滑落的倾斜角,即使在积雪期发电量少而年总发电量也存在增加的情况,因此,特别是在并网发电的系统中,并不一定优先考虑积雪的滑落,此外,还要进一步考虑其它因素。
对于正南(方位角为0°度),倾斜角从
水平(倾斜角为0°度)开始逐渐向最佳的倾斜角过渡时,其日射量不断增加直到最大值,然后再增加倾斜角其日射量不断减少。
特别是在倾斜角大于50°~60°以后,日射量急剧下降,直至到最后的垂直放置时,发电量下降到最小。
方阵从垂直放置到10°~20°的倾斜放置都有实际的例子。
对于方位角不为0°度的情况,斜面日射量的值普遍偏低,最大日射量的值是在与水平面接近的倾斜角度附近。
以上所述为方位角、倾斜角与发电量之间的关系,对于具体设计某一个方阵的方位角和倾斜角还应综合地进一步同实际情况结合起来考虑。
3.阴影对发电量的影响
一般情况下,我们在计算发电量时,是在方阵面完全没有阴影的前提下得到的。
因此,如果太阳电池不能被日光直接照到时,那么只有散射光用来发电,此时的发电量比无阴影的要减少约10%~20%。
针对这种情况,我们要对理论计算值进行校正。
通常,在方阵周围有建筑物及山峰等物体时,太阳出来后,建筑物及山的周围会存在阴影,因此在选择敷设方阵的地方时应尽量避开阴影。
如果实在无法躲开,也应从太阳电池的接线方法上进行解决,使阴影对发电量的影响降低到最低程度。
另外,如果方阵是前后放置时,后面的方阵与前面的方阵之间距离接近后,前边方阵的阴影会对后边方阵的发电量产生影响。
有一个高为L1的竹竿,其南北方向的阴影长度为L2,太阳高度(仰角)为A,在方位角为B时,假设阴影的倍率为R,则:R = L2/L1 = ctgA×cosB
此式应按冬至那一天进行计算,
因为,那一天的阴影最长。
例如方阵的上边缘的高度为h1,下边缘的高度为h2,则:方阵之间的距离a =(h1-h2)×R。
当纬度较高时,方阵之间的距离加大,相应地设置场所的面积也会增加。
对于有防积雪措施的方阵来说,其倾斜角度大,因此使方阵的高度增大,为避免阴影的影响,相应地也会使方阵之间的距离加大。
通常在排布方阵阵列时,应分别选取每一个方阵的构造尺寸,将其高度调整到合适值,从而利用其高度差使方阵之间的距离调整到最小。
具体的太阳电池方阵设计,在合理确定方位角与倾斜角的同时,还应进行全面的考虑,才能使方阵达到最佳状态。