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光伏組件的方位角與傾斜角怎么選?

2015-06-19 10:42:05??????點擊:
光伏組件的方位角與傾斜角怎么選?
宇飛太陽能技術支持:    光伏組件的方位角與傾斜角怎么選?要想最大化的提升光伏組件的發電效率,最好的辦法就是讓光伏組件能跟著太陽的運動軌跡而自動跟蹤,不過那樣的自動跟蹤支架成本非常高,那如果在同樣固定的支架上安裝太陽能板?怎樣才能讓光伏組件的發電效率最大化,就要重視方位角與傾斜角的選定,那光伏組件的方位角與傾斜角怎么選?所謂方位角一般是指東西南北方向的角度。對于太陽能光伏系統來說,方位角以正南為0°,由南向東向北為負角度,由南向本向北為下角度,如太陽在下東方向時,方位角為-90°,在正西方時方位角為90°。方位角決定了陽光的入射方向,決定了各個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)與太陽能電池組件之間的夾角。傾斜角為0°時表示太陽能電池組件為水平設置,傾斜角為90°時表示太陽能電池組件為垂直設置。 
1、太陽能電池方位角的選擇。 
在我國,太陽能電池的方位角一般都選擇正南方向,以使太陽能電池單位容量的發電量最大。如果受太陽能電池設置場所如屋頂、土坡、山地、建筑物結構及陰影等的限制時,則應考慮與它們的方位角一到,以求充分利用現有的地形和有效面積,并盡量避開周圍建、構筑物或樹木等產生的陰影。只要在正南±20°之內,都不會對發電量有太大影響,條件允許的話,應盡可能偏西南20°之內,使太陽能發電量的峰值出現在中午稍過后某時,這樣有利冬季多發電。有些太陽能光伏建筑一體化發電系統設計時,當正南方向太陽能電池鋪設面積不夠大時,也可將太陽能電池鋪設在正東、正西方向。 
2、太陽能電池傾斜角的選擇。 
最理想的傾斜角是使太陽能電池年發電量盡可能大,而冬季和夏季發電量差異盡可能小時的傾斜角。一般取當地緯度或當地緯度加上幾度做為當地太陽能電池組件安裝的傾斜角。當然如果能夠采用計算機輔助設計軟件,可以進行太陽能傾斜角的優化計算,使兩者能夠兼顧就更好了,這對于高緯度地區尤為重要。高緯度地區的冬季和夏季水平面太陽輻射量差異非常大,例如我國黑龍江省相差約5倍。如果按照水平面輻射量參數時行設計,則蓄電池冬季存儲量過大,造成蓄電池的設計容量和投資都加大。選擇了最佳傾斜角,太陽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,求得一個均衡,使系統造價降低,設計更為合理。 
如果沒有條件對傾斜角進行計算機優化設計,也可以根據當地緯度粗略確定太陽能電池的傾斜角: 
緯度為0°~25°時,傾斜角等于緯度; 
緯度為26°~40°時,傾斜角等于緯度加上5°~10°; 
緯度為41°~55°時,傾斜角等于緯度加上10°~15°; 
緯度為55°以上時,傾斜角等于緯度加上15°~20°。 
但不同類型的太陽能光伏發電系統,其最佳安裝傾斜角是有所不同的。例如光控太陽能路燈照明系統等季節性負載供電的光伏發電系統,這類負載的工作時間隨著季節而變化,其特點是以自然光線的來決定負載每天工作時間的長短。冬天時日照時間短,太陽能輻射能量小,而夜間負載工作時間長,耗電量大。因此系統設計時要考慮照顧冬天,按冬天時能得到最大發電量的傾斜角確定,其傾斜角應該比當地緯度角度大一些。而對于主要為光伏水泵、制冷空調等夏季負載供電的光伏系統,則應考慮為夏季負載提供最大發電量,其傾斜角應該比當地緯度的角度小一些。
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