最好是和当地的纬度相同,使冬季的太阳能尽可能与集热板形成90度夹角
至于最佳角度的可以产生的效果就更需要详细及的计算了。太阳高度角=90°-该地与太阳直射点纬度差
度,
使之尽可能获取最大发电量就成为提高整个电站投资受益的先决
手段。
对于一个已设定地理位置和容量的光伏电站而言,
确保光伏组件
阵列总能获得阳光的直射的安装方式对整个发电系统的效率影响非
常大。
光伏阵列安装方式分为跟踪支架式和固定支架式。
跟踪支架式有单轴跟踪,双轴跟踪,斜轴跟踪等方式;即其角度
始终面对太阳方位。
此类型支架无须认为调整角度。
相较于固定支架
式安装而言,发电效率有约
20-60%
提高。但在现阶段其稳定性还需
大幅提高,初期投入成本与后期维护成本过高。随着技术发展,必将
成为唯一安装方式。
作为现阶段主要光伏阵列安装方式
----
固定支架式安装,即电池
板固定在支架结构上,
其角度不能自主随太阳位置的变化而移动,
无
法每时每刻获得最大辐照量,
这样的结果是影响转换效率,
降低发电
量。
因此,
合理设定支架位置和角度是提高光伏电站效率具有重要意
义
!
所有支架位置的选择首要的是要使阵列面避开阴影、合理间距
;
固定光伏阵列角度调整有方位角与倾角。
(
一
)
光伏方阵方位角的选择。
太阳光伏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)
。
太阳的直径是地球
109
倍,相对地球它不是点光源,而是一个
面光源。
除去地球南北极地区,
太阳总是东升西落,
但不是正东正西;
运动轨迹北半球南倾、南半球北倾,如地处北半球中纬度地区,
“夏
至”前后太阳从东北方升起,于西北方落下,昼长夜短
;
“冬至”前
后太阳从东南方升起,与西南方落下,昼短夜长。太阳辐照量随日出
逐渐升高,正午前后最高,随后逐渐下降,至日落后为零。对于北半
球来说,
正午
(不是北京时间)
前后太阳位于正南上空。
一般情况下,
固定光伏阵列沿东西方向排列正向正南北方向时
(北半球向南,
南半
球朝北)
,即方阵垂直面与正南的夹角为
0
°(北半球)时,才能获
取年平均最大辐射量——年平均最大发电量。
如果受太阳电池设置场所如屋顶、土坡、山地、建筑物结构及阴
影等的限制时,
则应考虑与它们的方位角一致,
以求充分利用现有地
形和有效面积,并尽量避开周围建、构筑物或树木等产生的阴影。只
要在正南±
20º
之内,都不会对发电量有太大影响,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
%。
(
二
)
太阳电池倾角的选择。
确定了光伏方阵位置和方位角,
再选择倾角。
最理想的倾角是太
阳电池全年发电量尽可能大,
而冬季和夏季发电量差异尽可能小时的
倾斜角。
光伏组件倾角的设计主要取决于光伏发电系统所处纬度和对一
年四季发电量分配的要求。
不同类型的太阳能光伏发电系统,
其最佳
安装倾斜角是有所不同的。对于同一地理位置(不含南北极)而言:
冬季时白天日照时间短,太阳角度低,太阳能辐射能量小;夏季白天
日照时间长,太阳角度高,太阳能辐射大。若是按冬天时能得到最大
发电量的倾斜角确定,
其倾斜角应该比当地纬度的角度大一些;
若以
夏季负载供电的光伏发电系统,则应考虑夏季为负载提供最大发电
量,
其倾斜角应该比当地纬度的角度小一些。
如果没有条件对倾斜角
进行计算机优化设计,
也可以根据当地纬度粗略确定太阳电池的倾斜
角:
1)
一