一文了解光伏電站的最佳傾角

2018-01-09 16:20:32 來(lái)源:坎德拉　點(diǎn)擊量：1279 評(píng)論 (0)

1 什么是最佳傾角？狹義上說(shuō)，若固定式光伏方陣在該傾角下傾斜面所接收到的年總輻射量最大，則稱該傾角為最佳傾角（根據(jù)《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)

1.什么是最佳傾角？

狹義上說(shuō)，若固定式光伏方陣在該傾角下傾斜面所接收到的年總輻射量最大，則稱該傾角為最佳傾角（根據(jù)《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50797-2012中對(duì)最佳傾角的定義為年總輻射量最大而非年發(fā)電量最高）；然而廣義上說(shuō)，最佳傾角也可以是年發(fā)電量最高對(duì)應(yīng)的傾角、收益率最高對(duì)應(yīng)的傾角、某幾個(gè)月發(fā)電量最高所對(duì)應(yīng)的傾角以及其他各種限定條件下計(jì)算出的最優(yōu)傾角。下文中主要以大家常說(shuō)的狹義上的最佳傾角來(lái)進(jìn)行討論。

2.為什么需要最佳傾角？

為了更多的接收太陽(yáng)輻射。對(duì)于一個(gè)光伏方陣斜面而言，太陽(yáng)在其上的入射角度的不同會(huì)導(dǎo)致其單位面積所接收到的太陽(yáng)法向輻射量不同，入射角（與垂直于光伏方陣的法線的夾角）越大，接收到的太陽(yáng)法向輻射量就越少（對(duì)于相同的輻射輸入而言）。而光伏方陣的傾角變化會(huì)使得太陽(yáng)的入射角發(fā)生變化從而影響其輻射接收量。因此需要通過(guò)理論計(jì)算得到一個(gè)從全年的輻射接收量來(lái)看最優(yōu)的傾角，這個(gè)傾角就是最佳傾角。

3.怎么計(jì)算最佳傾角？

計(jì)算最佳傾角需要當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度來(lái)確定太陽(yáng)各時(shí)刻的高度角和方位角，需要年輻射數(shù)據(jù)，最好是多年平均的年輻射數(shù)據(jù)來(lái)確定當(dāng)?shù)靥?yáng)輻射的特性。根據(jù)輻射數(shù)據(jù)及經(jīng)緯度計(jì)算并累加得到不同傾角光伏方陣的年總輻射接收量，從中選擇年總輻射量最大的傾角作為最佳傾角。一般可采用PVsyst等軟件方便快捷的進(jìn)行最佳傾角計(jì)算。

4.最佳傾角主要受哪些因素影響？

最佳傾角的主要影響因素包括：①緯度，緯度的不同會(huì)影響太陽(yáng)高度角的變化特性，從而影響最佳傾角；②各月輻射量分布，一年中的輻射量若更多的集中在太陽(yáng)高度角高的月份則會(huì)使得最佳傾角變大，反之則會(huì)變小；③直散比，直接輻射具有方向性，而散射輻射各向同性，因此他們各自在總輻射中的占比不同也對(duì)最佳傾角有一定的影響。

5.海拔高度會(huì)影響最佳傾角嗎？

海拔高度對(duì)于最佳傾角的影響在公眾號(hào)歷史文章《海拔高度會(huì)影響最佳傾角嗎？》已經(jīng)有較詳細(xì)的說(shuō)明，可參考閱讀。

6.最佳傾角下光伏電站發(fā)電量一定最高嗎？

對(duì)于狹義上的最佳傾角來(lái)說(shuō)不是，按照《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》的順序，先確定最佳傾角（此時(shí)沒有考慮陣列間的相互遮擋），再根據(jù)傾角確定光伏方陣南北間距，而當(dāng)間距確定后，前后光伏方陣之間是會(huì)有陰影遮擋影響的，此時(shí)斜面的輻射量及電站的發(fā)電量由間距和傾角兩個(gè)因素動(dòng)態(tài)確定，所以最大發(fā)電量的傾角和最佳傾角之間會(huì)有些許差距，但除非有其他限定條件，一般兩者差距不會(huì)太大。

7.最佳傾角下光伏電站收益一定最高嗎？

對(duì)于狹義上的最佳傾角來(lái)說(shuō)不是，有時(shí)小于最佳傾角的某角度反而有更高的收益。最佳傾角意味著高輻射接收量，但也意味著比較大的占地面積。例如在某個(gè)有限的場(chǎng)地面積中，隨著最佳傾角的降低，裝機(jī)容量會(huì)不斷提高。傾角降低會(huì)降低發(fā)電量，而裝機(jī)容量提高會(huì)提升發(fā)電量，因此最終在哪個(gè)傾角角度下收益最高還需要結(jié)合外部條件進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較才可確定。

8.最佳傾角是絕對(duì)的嗎？

不是，由于氣候的不確定性，最佳傾角實(shí)際只能稱之為基于歷史數(shù)據(jù)的相對(duì)最佳傾角。首先，歷史輻射數(shù)據(jù)不同，最佳傾角也會(huì)不同，用歷史10年數(shù)據(jù)計(jì)算和用歷史20年數(shù)據(jù)計(jì)算得到的最佳傾角是有一些差異的；其次，歷史平均數(shù)據(jù)代表了當(dāng)?shù)剌椛涮卣鞯囊环N較大可能性，但對(duì)于某一年來(lái)說(shuō)，并不見得就是最優(yōu)的選擇。

原標(biāo)題:8個(gè)問(wèn)題，深入了解最佳傾角

責(zé)任編輯：lixin

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