光伏发电太阳板最佳角度是怎样的?
结合经纬度,太阳倾角确定。一个原则使得倾斜面上能接受到最大的日照辐射量,通过调整角度,尽可能使的在该地点太阳光可以近似的直射在组件电池平面上。
方位角 =(一天中负荷的峰值时刻(24小时制)-12)×15+(经度-116),在不同的季节,各个方位的日射量峰值产生时刻是不一样的。。。。对于正南(方位角为0°度),倾斜角从水平(倾斜角为0°度)开始逐渐向最佳的倾斜角过渡时,其日射量不断增加直到最大值,然后再增加倾斜角其日射量不断减少。特别是在倾斜角大于50°~60°以后,日射量急剧下降,直至到最后的垂直放置时,发电量下降到最小。方阵从垂直放置到10°~20°的倾斜放置都有实际的例子。对于方位角不为0°度的情况,斜面日射量的值普遍偏低,最大日射量的值是在与水平面接近的倾斜角度附近。 以上所述为方位角、倾斜角与发电量之间的关系,对于具体设计某一个方阵的方位角和倾斜角还应综合地进一步同实际情况结合起来考虑。
要看是什么板子,即组成发电系统的光伏电板单元。在计算发电量时,是在方阵面完全没有阴影的前提下得到的。因此,如果太阳电池不能被日光直接照到时,那么只有散射光用来发电,此时的发电量比无阴影的要减少约10%~20%。针对这种情况,我们要对理论计算值进行校正。 通常,在方阵周围有建筑物及山峰等物体时,太阳出来后,建筑物及山的周围会存在阴影,因此在选择敷设方阵的地方时应尽量避开阴影。如果实在无法躲开,也应从太阳电池的接线方法上进行解决,使阴影对发电量的影响降低到最低程度。 另外,如果方阵是前后放置时,后面的方阵与前面的方阵之间距离接近后,前边方阵的阴影会对后边方阵的发电量产生影响。有一个高为L1的竹竿,其南北方向的阴影长度为L2,太阳高度(仰角)为A,在方位角为B时,假设阴影的倍率为R,则:
R = L2/L1 = ctgA×cosB
此式应按冬至那一天进行计算,因为那一天的阴影最长。例如方阵的上边缘的高度为h1,下边缘的高度为h2,则:方阵之间的距离a = (h1-h2)×R。当纬度较高时,方阵之间的距离加大,相应地设置场所的面积也会增加。对于有防积雪措施的方阵来说,其倾斜角度大,因此使方阵的高度增大,为避免阴影的影响,相应地也会使方阵之间的距离加大。通常在排布方阵阵列时,应分别选取每一个方阵的构造尺寸,将其高度调整到合适值,从而利用其高度差使方阵之间的距离调整到最小。 具体的太阳电池方阵设计,在合理确定方位角与倾斜角的同时,还应进行全面的考虑,才能使方阵达到最佳状态。
国标对方位角提出正南方向设计,但是对于“方位角”的限定词语是“宜”,体现了在方位角和发电量之间的关系上。那么方位角应该如何选择?
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。
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。
通过数据整理,得出以下曲线:
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。)
石家庄安装光伏发电方位角是太阳电池方阵有方位角与倾斜角。
方位角是太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角(向东偏设定为负角度,向西偏设定为正角度)。一般情况下,方阵朝向正南(即方阵垂直面与正南的夹角为0°)时,太阳电池发电量是最大的。因此方位角的计算公式是,(一天中负荷的峰值时刻-12)×15+(经度-116)。
倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角,并希望此夹角是方阵一年中发电量为最大时的最佳倾斜角度。一年中的最佳倾斜角与当地的地理纬度有关,当纬度较高时,相应的倾斜角也大。
最理想的倾斜角是使太阳能电池年发电量尽可能大,而冬季和夏季发电量差异尽可能小时的倾斜角。一般取当地纬度或当地纬度加上几度做为当地太阳能电池组件安装的倾斜角。
在日常生活中,我们比较直观的感受是下午1点温度最高,这是由于气温在下午一点时达到峰值。而通过上图我们发现,太阳辐射(直射分量)则是正午12点达到峰值。但增加了地面辐射(散射分量)之后,大气总辐射量最大值将偏向于下午1点。
而在光伏电站实际建设过程中,由于只考虑太阳直接辐射以及便于设计施工的因素,各设计院偏向于将方位角设定为正南方向。
方位角:太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角(向东偏设定为负角度,向西偏设定为正角度)。一般情况下,方阵朝向正南(即方阵垂直面与正南的夹角为0°)时,太阳电池发电量是最大的。
方位角=(一天中负荷的峰值时刻(24小时制)-12)×15+(经度-116)
倾斜角:倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角,并希望此夹角是方阵一年中发电量为最大时的最佳倾斜角度。一年中的最佳倾斜角与当地的地理纬度有关,当纬度较高时,相应的倾斜角也大。
最理想的倾斜角是使太阳能电池年发电量尽可能大,而冬季和夏季发电量差异尽可能小时的倾斜角。一般取当地纬度或当地纬度加上几度做为当地太阳能电池组件安装的倾斜角。
你可以自己查一下四个地方的经纬度,然后算一下,很简单的。
我没有你说的那个软件。
追问:
(一天中负荷的峰值时刻(24小时制) 不太明白 请解释一下
另外你知道太阳高度角是怎么回事吗?
追答:
负荷的峰值时刻是指用电量最大的时刻。我个人觉得,这个公式的用处不大,至少前一项没什么用。因为负荷最大时,一般不是下午,而太阳辐射最强时是在下午。所以我认为只考虑公式的后一项即可。即方位角只与当地的经度有关,或者说与当地时间有关。一般在正南或正南偏西10度以内。就是说,当地时间的正午或稍稍推后一点的太阳照射角度是最好的。
太阳高度角是在正午时(当地时间)太阳与地平面的角度。这个角度是随季节变化的。夏至时角度最大(太阳最高),冬至时角度最小(太阳最低)。光伏电池板应当尽可能保证与太阳照射光线垂直,即电池板的倾斜角就是太阳高度角的补角(倾斜角=90°-太阳高度角)。但由于太阳高度角随季节变化,一般取夏至时的最大高度角与冬至时的最小高度角的平均值。由于冬季时太阳高度角偏低,太阳辐射量下降,为使光伏电站在冬季也能获得较高的电力输出,倾斜角一般要比计算值稍大一些。即取当地纬度或当地纬度加上几度的原因。
一般的话迎合房屋就可以了,不用要求太高。可以具体的问一下安装人员
从地面上看,太阳在一天之内从东到西环绕地球,而只在正午时才在南北向的水平面内。即使在此时刻,由于赤道与黄道不在一个平面(成23.5°角),各地纬度又不同,因而赤道与黄道不在天顶(北半球偏向南方,而南半球偏向北方)。偏角随纬度而变,也随一天中的时间、一年中的季节而变。探测面上得到的太阳辐照度,一般小于AM1福照度值。任何时刻太阳光的福照度为
I=I0cosψ
这里I0为垂直受光面的太阳辐照度的最大值,而ψ为太阳方向与受光面法线间的夹角。事实上,在不同ψ角时,太阳光所通过的大气层距离不同,因而I0也不同,所以还应当用大气质量修正。
现在我们从上式近似计算一天中探测面所受到的太阳能总辐射量(每单位面积),这个量一般称为辐照量,单位可用W·h/cm2或kW·h/m2。显然辐照量等于
这里T为从日出到日落的时间。
现在主要的问题是确定ψ于时间的函数关系,从而可以计算上式中的积分。ψ与时间的关系比较复杂,这里分为四种情况讨论,并在某些地方采用一些近似。
受光面水平,而且固定;
受光面向南(在北半球)或向北(南半球)倾斜,倾角φ固定,也可按季节调节;
受光面向南或向北倾斜,倾角固定,但是可绕一竖直轴旋转,因而可以从早到晚追踪太阳,称为东西追踪;
受光面可绕竖直轴也可绕水平轴旋转,因而可始终正对太阳,既任何时刻ψ都为零,称为全追踪。
(参见参考资料)
只有在牺牲组件的发电效率的情况下才可以不考虑安装时的方位角。如在墙面上安装组件等。
太阳能发电板安装向太阳最强的方位最好。理想的倾斜角是使太阳能路灯的电池板年发电量尽可能大,使得冬季度和夏季度发电量差异尽可能小的倾斜角。
一般取当地纬度或当地纬度加上几度做为当地太阳能电池组件安装的倾斜角(一般为长江以南地区倾斜角度做成30度,长江以北地区倾斜角度做成45度)。
当然如果能够采用电脑辅助设计软件,可以进行太阳能倾斜角的优化计算,使两者能够兼顾就更好了,这对于高纬度地区尤为重要。高纬度地区的冬季度和夏季度水平面太阳辐射量差异非常大。
扩展资料
太阳能发电方式太阳能发电有两种方式,一种是光—热—电转换方式,另一种是光—电直接转换方式。
(1) 光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程;后一个过程是热—电转换过程。
(2) 光—电直接转换方式是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光—电转换的基本装置就是太阳能电池。
太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。
当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。
参考资料来源:百度百科-太阳能电池板
方位角:太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角(向东偏设定为负角度,向西偏设定为正角度)。一般情况下,方阵朝向正南(即方阵垂直面与正南的夹角为0°)时,太阳电池发电量是最大的。
方位角=(一天中负荷的峰值时刻(24小时制)-12)×15+(经度-116)
倾斜角:倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角,并希望此夹角是方阵一年中发电量为最大时的最佳倾斜角度。一年中的最佳倾斜角与当地的地理纬度有关,当纬度较高时,相应的倾斜角也大。
最理想的倾斜角是使太阳能电池年发电量尽可能大,而冬季和夏季发电量差异尽可能小时的倾斜角。一般取当地纬度或当地纬度加上几度做为当地太阳能电池组件安装的倾斜角。
你可以自己查一下四个地方的经纬度,然后算一下,很简单的。
我没有你说的那个软件。