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如何确定太阳能光伏方阵的最佳倾角?

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发表时间:2022-03-09 17:34作者:熙则

对于离网光伏发电系统,情况比较复杂,早期有些文献提出以当地设计月份(指水平面上太阳辐照量最弱的月份,在北半球通常为12月)得到最大太阳辐照量所对应的角度作为方阵的倾角。其实这是不恰当的,因为这样往往会使夏天时方阵面上接收到的太阳辐照量削弱太多。

也有些文献提出光伏方阵的安装倾角等于当地纬度,或当地纬度加上5°~15°。实际上,即使纬度相同的两个地方,其太阳辐照量及其组成也往往相差很大,如我国的拉萨和重庆地区纬度基本相同(仅差0.05°),而水平面上的太阳辐照量却要相差一倍以上。

确定离网光伏发电系统方阵的最佳倾角,首先要区分不同类型负载的情况。

均衡性负载供电的独立光伏发电系统方阵的最佳倾角,要综合考虑方阵面上接收到太阳辐照量的均衡性和极大性等因素,经过反复计算,在满足负载用电要求的条件下,比较各种不同倾角所需配置的光伏方阵和蓄电池容量的大小,最后才能得到既符合要求的蓄电池维持天数及又能使所配置的光伏方阵容量最小所对应的方阵倾角。计算发现,即使其他条件都一样,由于倾角不同,各个月份方阵面上太阳辐照量的分布情况各异,对于不同的蓄电池维持天数,要求的系统累计亏欠量不一样,其相应的方阵最佳倾角也不一定相同。

对于季节性负载,最典型的是光控太阳能照明系统,这类系统的负载每天工作时间时间随着季节而变化,其特点是以自然光线的强弱来决定负载工作时间的长短。冬天时负载耗电量大,因此设计时要重点考虑冬季,使方阵面上在冬季得到的辐照量大,所以所对应的最佳倾角应该比为均衡性负载供电方阵的倾角大。

总之,方阵安装倾角总的规律是:对于同一地点,并网光伏发电系统的方阵倾角最小,其次是为均衡负载供电的离网光伏发电系统,而为光控负载供电的离网光伏发电系统,冬天耗电量大,通常方阵的最佳倾角也比较大。


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