住宅太阳能电池板发电量为何低于设计预期？

2013-7-31 11:15| 发布者: echo| 查看: 9764| 评论: 0|来自: 日经能源

摘要: 问：位于东京的一栋三层钢筋混凝土住宅在进行翻修时，顺便在平屋顶上安装了容量为4千瓦的太阳能电池板。电池板使用架台，朝南与水平面成30度倾斜角支撑固定。事前预测年发电量应该达到约4000千瓦时，相当于该住宅耗 ...

问：位于东京的一栋三层钢筋混凝土住宅在进行翻修时，顺便在平屋顶上安装了容量为4千瓦的太阳能电池板。电池板使用架台，朝南与水平面成30度倾斜角支撑固定。事前预测年发电量应该达到约4000千瓦时，相当于该住宅耗电量的7成。不过，设置后经过约半年时间，发现实际发电量比预测值少3成。业主投诉设计者应负有责任。那么，原因究竟何在？

答：栏杆等的阴影挡住了电池板
在太阳能电池板的南侧，设置有用于防坠落的栏杆等，其产生的阴影挡住了部分电池板，从而导致发电量大幅下降。电池板表面排列的10厘米～15厘米见方的单元之间多为串联。因此，即便只有一个单元的发电量降低，也会产生较大影响。所以，安装电池板需要注意选择朝向，以防止阴影挡住电池板，或者即使电池板被阴影挡住，也能将影响控制在最小限度。

平屋顶上设置的太阳能电池板。使用槽型钢等组建架台，为使年发电量达到最大值，朝正南方向以30度的倾斜角安装。

日本2012年度的太阳能电池板供货量是上年度的2.7倍，达到380万千瓦，创下历史新高。2012年7月开始实行的可再生能源发电固定价格收购制度是太阳能发电设备设置量大增的主要原因。

架台的截面图。分2行建造架台，分别放置容量为2千瓦的太阳能电池板。也有只设1行架台放置4千瓦电池板的方法，但估计这样会超过低层住宅区规定的高度限制。架台设计可承受风压负荷等。

随着太阳能发电设备设置量迅速扩大，纠纷也不断增多，建筑设计人员被卷入其中的情况也屡见不鲜。就上述发生问题的住宅而言，设计者根本没有准确理解太阳能电池板的特性。

设计者分2行设置了电池板的架台。在南侧前面设置的电池板附近有一个用于防坠落的栏杆，栏杆的阴影挡住了电池板。而且，前面电池板的阴影还挡住了后面的电池板（图1）。不过，设计者却对此作出了错误的判断，认为：“挡住电池板的阴影面积非常小，即便发电量降低一些，也不会出现问题。”

南侧的栏杆和电池板形成阴影
南侧前面的太阳能电池板被栏杆阴影挡住。后面电池板局部又被前面电池板的阴影挡住。因此需要降低电池板的抬起角度，或者加大电池板之间的间隔。

即便是很小的阴影也会导致整个电池板全军覆没

太阳能电池板的发电量降低未必和阴影面积成正比。

普通结晶硅型电池板采用的结构是，用名为互连器的导线将发电元件“单元”串联在一起（图2）。如果将单元替换成干电池，就更容易理解电流的流通路径。

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