光伏发电 太阳方位角的计算方法
光伏发电系统交流输出功率计算方法研究根据光伏发电系统的构成以及光伏组件的光电转换特性,光伏发电系统逆变器后交流输出功率取决于太阳总辐射强度及逆变器效率,同时又受到多种因素影响,故nel=eqaηηtηiηnηl×10-3(1)η=paz×103esa×100%(2)式中 nel———光伏发电系统逆变器后交流输出功率,kweq———太阳辐射强度,w/m2a———组件安装面积,m2η———组件转换效率,太阳能光伏组件将太阳能转换成电能的能力ηt———组件转换效率温度修正系数ηi———组件安装方位角、倾角修正系数ηn———逆变器效率系数ηl———线路损失修正系数es———标准状态下的日照强度[3],es=1000w/m2paz———光伏系统的安装容量,光伏系统中太阳能组件标准输出功率的总和,kwp。将式(2)代入式(1),可以得到nel=ηqηtηiηnηlpas=ηzpaz(3)式中 ηz———光伏发电系统逆变器后交流输出功率综合修正系数,ηz=ηqηtηiηnηlηq
光伏发电太阳板最佳角度是是朝西南方向，就是大约13点时候与太阳垂直。俯仰角以当地秋分时的太阳高度角为佳，就是夏至和冬至的平均值。太阳高度角是指太阳光与地平面的夹角。秋分太阳高度角H＝90°－当地纬度。
2、太阳能板在安装时，要考虑的首先是方位的选择，方位选错了，角度再合适都是白搭，方位错了就根本接收不到太阳的光照，现在常见的太阳能装置像太阳能路灯，仔细观察发现一般都是选择正南的方位，这是进过科学的考证的，当太阳能板的方位在正南方向时发电的效率很高，选择方位时也要注意周围建筑树木的影响，要避开影子这个影响因素，不然会对太阳能板的效率造成影响。
3、在安装时控制在正南方向左右，不要偏离太多就行，效率较好的情况是在西南方向20度之内，这样不管是在冬天还是在夏天都能有很好的光照供给发电，如果不能正南或者一些太阳能板放不下了，也可以放在东，西两个方向，也能有半天的时间是在发电，不要在北边，北边太阳一天都照不到。
4、在选好方位之后，下来要做的就是选好倾斜的角度，不同的角度一年受到的光照时间长短也不一样，平放的话太阳不是直射，效果一天差别不是很大，但是长时间的累积下来，就能达到很多的差距。对于倾斜的角度来说，大多数的太阳能板角度都是45度左右，这个根据的情况是由当地的纬度决定的，因为不同的纬度太阳光的角度也不一样，南方的话就建议在30度左右，不过要求细致一点的话，可以用电脑根据当地的纬度，准确的计算出一个数值，这样的发电效率才能达到理想的目标。
当纬度为0度至25度时，发电角度等于纬度；当纬度为26度至40度时，发电角度等于纬度加上
5度至10度；当纬度等于41度至55度时，发电角度等于纬度加上10度至15度；当纬度大于55度
时，发电角度等于纬度加上15度至20度。
一、光伏发电：
1、定义：
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
2、原理：
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。
硅原子有4个外层电子，如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子，就成为N型半导体若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子，形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后，空穴由P极区往N极区移动，电子由N极区向P极区移动，形成电流。
光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程其次，是形成电压过程。
多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形光伏发电原理图成P-N结。然后采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂一层防反射涂层，电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件，就组成了大的电路板。
一般在组件四周包铝框，正面覆盖玻璃，反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备，就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电，需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储，也可输入公共电网。发电系统成本中，电池组件约占50%，电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外 50%。
3、特点：
①、优点：
与常用的火力发电系统相比，光伏发电的优点主要体现在:
①无枯竭危险
②安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净(无公害)
③不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势例如，无电地区，以及地形复杂地区
④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电
⑤能源质量高
⑥使用者从感情上容易接受
⑦建设周期短，获取能源花费的时间短。
②、缺点：
①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积
②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。
③目前相对于火力发电，发电机会成本高。
④光伏板制造过程中不环保。
4、转化率：
①、单晶硅：
大规模生产转化率:19.8--21%大多在
17.5%。目前来看再提高效率超过30%以上的技术突破可能性较小。
②、砷化镓：
砷化镓太阳能电池组的转化率比较高，约23%。但是价格昂贵，多用于航空航天等重要地方。基本没有规模化产业化的实用价值。
③、薄膜：
薄膜光伏电池具有轻薄、质轻、柔性好等优势，应用范围非常广泛，尤其适合用在光伏建筑一体化之中。如果薄膜电池组件效率与晶硅电池相差无几，其性价比将是无可比拟的。在柔性衬底上制备的薄膜电池，具有可卷曲折叠、不拍摔碰、重量轻、弱光性能好等优势，将来的应用前景将会更加广阔。目前非晶硅薄膜转化率9%左右。
④、效率衰减：
晶硅光伏组件安装后，暴晒50--100天，效率衰减约2--3%，此后衰减幅度大幅减缓并稳定有每年衰减0.5--0.8%，20年衰减约20%。单晶组件衰减要约少于多晶组件。非晶光做组件的衰减约低于晶硅。
5、发展过程：
20世纪70年代后，随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。
20世纪90年代后，光伏发电快速发展，到2006年，世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统，6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出"百万屋顶"计划。日本1992年启动了新阳光计划，到2003年日本光伏组件生产占世界的50%，世界前10大厂商有4家在日本。而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。
2011年，全球光伏新增装机容量约为27.5GW，较上年的18.1GW相比，涨幅高达52%，全球累计安装量超过67GW。全球近28GW的总装机量中，有将近20GW的系统安装于欧洲，但增速相对放缓，其中意大利和德国市场占全球装机增长量的55%，分别为7.6GW和7.5GW。2011年以中日印为代表的亚太地区光伏产业市场需求同比增长129%，其装机量分别为2.2GW，1.1GW和350MW。此外，在日趋成熟的北美市场，新增安装量约2.1GW，增幅高达84%。
在今后的十几年中，中国光伏发电的市场将会由独立发电系统转向并网发电系统，包括沙漠电站和城市屋顶发电系统。中国太阳能光伏发电发站潜力巨大，配合积极稳定的政策扶持，到2030年光伏装机容量将达1亿千瓦，年发电量可达1300亿千瓦时，相当于少建30多个大型煤电厂。国家未来三年将投资200亿补贴光伏业，中国太阳能光伏发电又迎来了新一轮的快速增长，并吸引了更多的战略投资者融入到这个行业中来。
6、系统分类：
①、独立光伏发电：
独立光伏发电也叫离网光伏发电。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。
②、并网光伏发电：
并网光伏发电就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。光伏发电实例可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。
③、分布式光伏发电：
分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。
7、结构组成：
光伏发电系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器，交流配电柜，太阳跟踪控制系统等设备组成。
8、应用领域：
（1）、用户太阳能电源:(1)小型电源10-100W不等，用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等(2)3-5KW家庭屋顶并网发电系统(3)光伏水泵:解决无电地区的深水井饮用、灌溉。
（2）、交通领域如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。
（3）、通讯/通信领域:太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。
（4）、石油、海洋、气象领域:石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。
（5）、家庭灯具电源:如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。
（6）、光伏电站:10KW-50MW独立光伏电站、风光(柴)互补电站、各种大型停车厂充电站等。
（7）、太阳能建筑将太阳能发电与建筑材料相结合，使得未来的大型建筑实现电力自给，是未来一大发展方向。
（8）、与汽车配套:太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等。
（9）太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统。
（10）海水淡化设备供电。
（11）卫星、航天器、空间太阳能电站等。
1、就是通过观测的 不同倾斜角度斜面的辐射的数据确定一个值
2、通过光伏软件确定，很多PV软件在输入资料的前提下 如纬度 海拔 光伏阵列的朝向 当地的辐射数据。在这些条件有的前提下也是可以计算的
3、还有一种就是估算， 我国大部分地区的太阳能电站的最佳安装倾角主要分布在以下角度等级：25°、30°、35°、40°，大部分城市的正南面最佳倾角都是有的。
像目前有的观点认为方阵倾角等于当地纬度为最佳，或者在此基础上进行加减的修正也是类的
4、就是相当专业的理论计算了，实际上是用不到的
1、辐照数据
由上表可看出，对于纬度越低地区，方位角南偏西5°时，最佳倾角下的辐照值影响越小。即使对于高纬度地区，南偏西5°造成的辐照值损失也可以忽略不计。
2、组件升级
随着近几年组件技术革新加快，尤其是双面发电组件的面世，地面辐射等非直接热源对光伏发电的影响日益加深。
3、逆变器增效
逆变器有两个重要技术参数：启动电压和MPPT工作电压范围。前者保障逆变器正常启机，后者控制逆变器停机。
为了保障逆变器能稳定运行，启动电压>MPPT最低电压。因此7：00就可以运行发电的逆变器，由于启动电压的限制，要推迟到7：30才能启动。停机时间是17：00。全天发电时间为11.5小时。
如果将方位角设置为南偏西5°，在早晨7：30时，辐照强度已经趋于稳定，我们将逆变器启动电压降低一定数值，甚至可使启动电压=MPPT最低电压。这样早晨依然7：30半启机，而傍晚可推迟到17：30停机。全天发电时间达到12小时。
由于日发电时间增加了半小时，每年新增发电量相当可观。
4、土地面积
如果方位角改为南偏西，则为了避免相互遮挡，组件前后间距相应增加。这时土地面积也会相应增加。
5、施工安装
由于施工是靠GPS定位管桩位置，与方位角关系不大，因此施工安装基本不受影响。
工具/原料：操作系统、CAD 2008软件。
1、这里是矩形工具来画的，在进行偏移就得出如下图，一柜的长是宽是600长是画到墙。
2、在打开CAD图库找到有像这一张的图，如下图所示。
3、在复制到如下图，看到的就是衣柜了。
4、在找到床，这里是1米8的床，一般情况下房超过20平方可以放1米8的床了。
5、如下在进行画电视机，使用线性标注选项，把我们绘制的图形标注上尺寸，这样我们的房子平面图就画好了，如图所示，这就完成了房屋平面图。
纬度越高的地方，终年平均正午太阳高度越小。要保证光伏组件尽量多的接受太阳能，正午时太阳光线与光伏组件（太阳能集热板）夹角要大一些。光伏组件的倾角就要大一些。
理论上讲，最好人太阳光与太阳能集热板垂直。利用数学方法可以推导出图中的∠B+∠h =90°，∠B是某地某日正午太阳高度，纬度越高，∠B越小，那么∠H（太阳能集热板倾角）就越大。
并网系统没有储能问题，所发电量及时上传电网，所以会按最大发电量来确定最佳倾角。
