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太阳能阵列倾角计算方法的讨论和介绍

2013-10-8 17:42| 发布者: echo| 查看: 7978| 评论: 0|来自: 张帅杰

摘要: 在光伏阵列设计和安装中,许多参数需要根据安装地点以及周围环境进行特殊计算和分析。太阳能阵列倾斜角度设计就是其中重要的一环。合理的设计和安装可以提高系统产能10%左右,对于一些地理位置特殊的项目,相较于较 ...
       然而这个方法在实际应用中是有弊端的。夏季损耗减少势必意味着冬季损耗的增多,这样就会加大了季节发电量的不平均。在澳大利亚大部分州中,由于这几年上网电价补贴的跳水式下降,导致无储能式的系统自发自用更为合理,这样就要求新系统设计在保证系统捕捉阳光效率的前提下尽量平衡四季的发电量,这时较合理的倾角应在纬度角左右±2°左右,这样年光照捕捉量的输出图像就会类似于图四中紫色的波形。
QQ截图20131008170632
图五:北京5kW系统41度倾角正南朝向优化输出图

       如图五所示,夏季左右光照损失量(Collection Loss)偏多但是秋春冬季损失量依次减少,两次的峰值大约出现在春分和秋分偏后的一段时间。但是右边的输出/照射比却十分平滑,这样对于负载稳定的用户就可以全年平稳的消化掉系统的电量而不会出现冬季需要大量从电站购电的情况。

       但是对于地面电站,储能式系统,以及类似中国目前分布式较高收购电价的情况下,最大化的捕捉阳光以及输出电能,推荐的方法的确是一个不错的选择。

       在基于优化夏季阳光捕捉量的前提下,推荐的一年两调和四调的简化方法是:
       i. 一年两调
       第一次调在三月三十号,调整角度
       第二次调在九月二十九号,调整角度

       ii. 一年四调
       第一次调在四月十八号,调整角度
       第二次调在八月二十四号,调整角度
       第三次调在十月七号,调整角度
       第四次调在三月五号,调整角度

       以上便是推荐的新的方法,但是都在以北半球正南朝向的前提下推算的。倾角和朝向对于整个系统的影响至关重要,他们共同决定了阵列对于阳光的采集量。事实上,这两个角度是相互独立的,倾角决定了全年的光照采集,而朝向影响着一天的光照情况,在实际应用中设计师还是需要“因地制宜”,根据具体情况分析推算。比如用户在夏季能耗高,但是东面有较多遮挡,那么就需要阵列略向西并且低倾角来安装。如果项目纬度偏高,地处亚寒带或寒带,用户冬季供暖用电量大,自然偏高的倾角较理想。其实提供的方法只能用来参考,最优的设计,都是来自设计师对于用户需求进行全面的分析进行合理的规划得出的。太阳能阵列是个标明25年质保的项目,对于固定式安装的系统,更要求设计师本着职业的态度,从为顾客考虑的前提下全方位计算得出的,同时也要和施工队协调好,确保安装角度的准确性,这样一个成熟的合理的太阳能系统才可以真正的发挥最大限度的作用。
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