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简述方位角对光伏电站发电量的影响

光伏系统工程  来源:北极星太阳能光伏网(独家)  作者:周志雄 郑晨龙  2020/7/14 10:43:28  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:光伏电站中方位角是太阳能电池方阵实际朝向(即方阵垂直面)与正南方向之间的夹角,在同一倾斜角度下,不同的方位角光伏电池方阵平面接受的光照时间不同、接受到的辐射总量不同,通常将光伏组件方阵朝向接受光照时间最长的方位角视为最佳方位角。

地球由于自西向东的自转运动产生白昼交替现象,太阳始终东起西落;同时地球围绕太阳一直进行公转运动,地球与太阳在空间上距离最近的点为赤道,即南北半球分界线。因此在北半球光伏组件朝向南方,而在南半球,光伏组件安装朝向北方。所以,北半球光伏组件朝正南方向时,组件接受到的光照时间最长。

光伏电站设计时,一般最优方位角选择为正南方向,此方向接受到的光照时间最长。所以常见地面电站无论地形如何,经过人工修正后排布均为正南方向,于田光伏电站方位角也是正南,但在空间上与相邻县道存在夹角。工商业分布式及户用光伏电站因安装在屋顶,只能根据房屋的实际方位角、倾斜角进行安装,若屋顶为混凝土结构屋顶,则可以进行倾斜角和方位角修正设计。

对比方位角对发电量的影响宜采用单一变量对比,但一般厂站方位角设计均为正南方向,因此可使用设计软件进行数据模拟对比。以南疆地区某电站为例,经过PV-system软件测算历史发电量和实际发电量对比,2015年-2019年的准确率分别为99.3%、94.9%、98.2%、92.6%、95.1%,平均准确率达96%,因此测算结果具有一定的可靠性。

对数据进行简化分析,将厂站地理信息和倾斜角输入设计软件,通过改变方位角可得出在不同方位角的情况下,电站年累计太阳辐射量和年发电量。

01_副本.jpg

通过数据整理,得出以下曲线:

02_副本.jpg

综合上述曲线分析得出以下三点:

①在同一倾斜角度下,当方位角为0°时,组件表面接受到的辐照量最大,随着绝对方位角不断增大时,组件表面所接受到的辐照量在数值上依次减小,方位角越大,辐照量减少越快;

②随维度的增加,纬度越高,方位角增加一定数值,其单位辐照量减少越大,即在曲线中其斜率增大;若要得到最大辐射量,对应的倾斜角度也相应增大;

③从曲线图中得出在北半球光伏电站的最佳方位角为正南方向,即0°。

(本文为北极星太阳能光伏网独家供稿,作者:新疆风能 周志雄、郑晨龙,转载须注明作者及出处。)

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