混凝土屋顶光伏电站方阵的倾角该怎【zěn】么取,是根据不同【tóng】地区的太阳【yáng】能辐射【shè】情况选取最佳倾【qīng】角【jiǎo】,还是将倾角【jiǎo】调低,同一【yī】屋顶不同倾角下,光【guāng】伏可开发容量、运营期【qī】总【zǒng】发【fā】电量、投资收益【yì】会【huì】发生怎样的变化,下面以北京【jīng】市某【mǒu】企业屋顶【dǐng】项【xiàng】目为例进行分析。

一、资源情况

以【yǐ】距【jù】离项目站址6km的北京南郊气象【xiàng】站为【wéi】参证【zhèng】气象站,太阳能总辐射量4943.3MJ/m2。

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图1:北京市1983~2012年太阳能总辐射量月际变化柱状图

二、电站概况

项目所在屋顶为混凝土平【píng】屋【wū】顶,总【zǒng】面积约1.73万平方米,实际可布【bù】置光伏【fú】板【bǎn】的面【miàn】积【jī】约6200平方米。周围【wéi】均为工业厂房,无高大建筑遮挡,建设【shè】环境良好。

项目选用260Wp光伏组件,20个组件串联成一个支路,组件单排竖向放置。

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图2:屋顶平面图

三、倾斜面上的总辐射量

利用各月总辐射量值计算出倾角【jiǎo】为0?~40?时倾斜面上的【de】太阳总【zǒng】辐射年总【zǒng】量,如【rú】下图【tú】所示。当倾角为【wéi】31°时,倾斜面【miàn】上的总辐射量【liàng】最大。即最佳倾【qīng】角为【wéi】31°。

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图3:不同倾角下倾斜面上的总辐射量

四、装机容量、满发小时数比较

屋顶【dǐng】可安装光【guāng】伏组件的面积是【shì】有限的,倾角越大则方【fāng】阵【zhèn】前后间距越大,可安【ān】装容量越小,下面从0°~31°每间隔5°进行【háng】安【ān】装【zhuāng】容量和【hé】满发小时数进行测算。

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表1:不同倾角下安装容量和满发小时数对比表

由上表可【kě】知,光【guāng】伏方阵倾角的增【zēng】加,阵列间距随【suí】之增大【dà】,可装机容量随之【zhī】减小【xiǎo】,但并不成一定【dìng】的比例,这是由【yóu】于项目【mù】所在【zài】屋顶实际可利用面积并不规则,存在一些需【xū】要避【bì】让的【de】构【gòu】筑物造成的。

五、投资收益比较

1、比较前提

投资水平在【zài】9元/W;资【zī】本金【jīn】20%,80%银行贷款【kuǎn】;长期【qī】银【yín】行贷款【kuǎn】利率为5.9%,短期为【wéi】5.35%;上网电价按照1~20年为1.1431元/kWh,21~25年0.7651元/kWh计算。

2、分析结果

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表2:不同倾角下项目收益对比表

通过对比【bǐ】发现,最佳【jiā】倾【qīng】角的【de】情况【kuàng】下投资回收期最短、内部收【shōu】益率最高,随着倾【qīng】角的降低,投资回【huí】收期【qī】逐渐增【zēng】加,内部收【shōu】益率【lǜ】也逐渐【jiàn】降低。而财务净现值在31°~10°倾【qīng】角时逐渐【jiàn】升高,到【dào】10°倾角时达到峰值,5°倾角【jiǎo】时【shí】又有所回落。

综上,屋顶光伏电站【zhàn】方阵倾【qīng】角怎么取【qǔ】,要视【shì】电站建设的目的而定,如果是以满足【zú】自【zì】身用电并追求【qiú】投资【zī】回报快,可【kě】选择最佳倾角【jiǎo】式安装。如果希望在有限的屋顶面【miàn】积内尽可能【néng】多【duō】发电【diàn】,项目收益的绝对【duì】值【zhí】高,则可适当调低倾角,但并不是越低越【yuè】好【hǎo】。