光伏組件安裝朝向和傾角對發電量的影響

前言INTRODUCTION

最近有收到用戶在后臺留言咨詢“光伏組件安裝朝向和傾角對發電量的影響”這一問題，光伏組件傾角和朝向對系統發電量影響頗大，同樣的面板，在相同安裝地點，組件不同朝向和傾角發電量是不同的。具體有哪些不同，本期小課堂，將為大家進行詳細解答。

PART1

關于朝向和傾角

? 方位角(朝向)：

是組件方陣的垂直面與正南方向的夾角(正東為90°，正西為-90°)。

? 傾角：

即組件方陣平面與水平地面的夾角，組件的最佳傾斜角與當地的地理緯度有關，當緯度較高時，相應的傾斜角也大。

圖1：方位角與傾角

下圖是北緯30°地區，方位角及傾角對于系統發電量影響程度示意。

圖2：方位角與傾角對于系統發電量影響

PART2

安裝方位角和傾角對于發電量的影響

光伏系統中，組件安裝朝向和傾角差異對系統發電量影響頗大，以北京(東經116°20′、北緯39°56′)為例，通過PVsyst仿真發現其最佳傾角為39°左右，最佳方位角為0°，傾角和方位角變化影響情況參考如下：

圖3：PVsyst模擬方位角與傾角對發電損失的影響

01朝向(方位角)變化對于發電量影響

如果光伏組件的安裝方向不朝向南，而是與正南有一定夾角(從-90°~90°變化;正東為90°，正西為-90°)時，發電量的變化進如下圖所示。

圖4：方位角VS發電量相對損失

從上圖可知，當方位角從-90 °~90 °變化時，發電量變化有如下特點：

? 方位角朝東、朝西變化，對發電量的影響相同;即朝東、朝西安裝，發電量相對損失變化相近。

? 發電量相對損失曲線變化為拋物線，即方位角由0°逐漸朝東或朝西變大時，發電量損失速度加快;

? 方位角與正南夾角在±15°內變化，發電量相對損失在1%以內。

02傾角變化對于發電量的影響

每一個地區，組件安裝都有一個最佳傾角，該傾角與安裝地點所在緯度有關，如圖5，當組件安裝傾角變化時，發電量相應變化。其中組件平鋪傾角為0;組件垂直地面安裝時傾角為90°，其對應變化如下。

圖5：傾角VS發電量相對損失

從曲線變化可知，組件安裝傾角偏離最佳傾角時，發電量相對損失變化，且其變化幅度隨實際傾角與最佳傾角偏離值增大而增大。

圖6：不同緯度組件傾角VS發電量相對損失

表1：不同緯度組件最佳傾角±5°發電量相對損失變化表

另外，如圖6和表1，不同維度下，曲線變化情況稍有區別，但整體呈現如下趨勢：

? 低緯度地區，平鋪時發電量損失越少，垂直安裝時發電量損失越大。

? 其值變化均呈現拋物線，并且安裝傾角與最佳傾角差值越大，發電量相對損失也越大。

? 最佳傾角在±5°附近變化，發電量相對損失的差值在千分之五以內，對發電量影響不大。

PART3

結語

光伏系統的發電量跟組件的朝向(方位角)與傾角有很大關系，一般來說，正南朝向和最佳傾角條件下系統發電效率最高，因此，系統安裝設計時務必注意，當然，其它因素需要綜合考慮，比如積雪問題、地形條件和用地面積的限制，都需要對組件的朝向和傾角進行取舍，建議使用錦浪設計軟件或其他PVsyst等設計軟件進行仿真，以保障系統效益最佳。

審核編輯：湯梓紅