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一、舉個例子
實際上,在不同經(jīng)緯度的地區(qū),組件的朝向、傾角變化,對于發(fā)電量影響程度,相差非常大!
如在北緯35~40°之間,可以用來估算的。
在北緯35~40°之間的BIPV項目,相對于最佳傾角安裝,如果:
組件安裝在南立面,發(fā)電量損失可能會高達 30%!
組件朝東、朝西安裝,發(fā)電量損失可能會高達 20%!
而組件安裝在東、西里面,發(fā)電量損失甚至高達 50%!
小科普
傾角(高度角): 光伏組件朝南布置,與水平地面之間的夾角;
方位角: 正南方為0°,光伏組件的東、西朝向與正南方向的夾角。
二、組件安裝方位角對于發(fā)電量的影響
BIPV項目中,當組件安裝的方位角不為 0時,對發(fā)電量影響有多大?本文選擇了 4 個地點,緯度分別為40.6°、37.6°、32°、21.2°,計算了在這4個地點,當光伏組件的安裝方向不是朝向南,而與正南有一定夾角時,發(fā)電量的變化。
組件安裝方位角從 -90°~90°變化時(正東為 90° ,正西為 -90° )。
1)在同一地點,方位角朝東、朝西變化,對發(fā)電量的影響相同;即朝東、朝西安裝,發(fā)電量一樣。
2)發(fā)電量降低曲線為拋物線情況,即方位角由 0°逐漸變大時,發(fā)電量損失速度加快;
3)在不同地區(qū),發(fā)電量的變化差異很大。高緯度地區(qū)的項目,組件 朝東、朝西安裝,發(fā)電量損失高達 20% 以上;而在低緯度地區(qū),發(fā)電量損失僅為 4% 。
4)方位角變化時,發(fā)電量損失與經(jīng)度基本無關,與緯度相關性較大。緯度越高,損失越大;緯度越低,損失越少。
三、組件安裝傾角對于發(fā)電量的影響
傾角變化對發(fā)電量的影響主要受緯度的影響,也受直射比的影響,但后者影響較小。因此,僅討論不同緯度時,傾角變化對發(fā)電量的影響。
總的來說,緯度越高,傾角變化對發(fā)電量的影響越大。
本文選取4個地點,緯度分別為40.6°、37.6°、32°、21.2°,在這4個地點,當光伏組件與地面呈不同夾角時,發(fā)電量的變化。
下圖中,橫坐標為光伏組件與地面的夾角;縱坐標為相對于最佳傾角,發(fā)電量的損失。當光伏組件平鋪,則傾角為0;當光伏組件垂直,則傾角為90°。
在不同緯度下,平鋪( 0° )和垂直( 90°, 南立面)時,傾斜面上輻射量與最佳傾角時的差值如下。
1 )緯度越低的地方,平鋪時發(fā)電量損失越少;
緯度越高的地方,垂直時發(fā)電量損失越少。
2 )不同角度時傾斜面上的輻射量與最大值時的差值,呈拋物線形狀。即,差值非均勻分布,而是在最大值附近,差值很??;離最大值越遠,差值會快速增大。因此,在最大值附近,輻射量差值非常小。
最佳傾角附近,降低角度對發(fā)電量影響不大!
在發(fā)電量最大的安裝傾角附近,發(fā)電量與最大值時的差值。
無論在哪個地點,在最大值附近±5° ,輻射量的差值在3‰ 以內(nèi) 。
隨著光伏度電成本的降低,土地成本的升高,降低光伏組件的安裝傾角,可有效減少占地面積、節(jié)約土地成本;但對發(fā)電收益損失很少。
因此,相對于早期光伏電站追求最佳傾角的設計,平價上網(wǎng)時代的光伏電站越來越多的使用 “最經(jīng)濟傾角” 的設計方案。
“最經(jīng)濟傾角”是多少?
減少陣列傾角→減少陣列間距→ 增加裝機容量、減少發(fā)電量
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