由于太阳能是一种清洁的【de】能源，它的应【yīng】用正在【zài】世界范【fàn】围内【nèi】快速【sù】地增长。利用太阳光发【fā】电【diàn】就是【shì】一种使用太阳能的【de】方式，目前建设一个太阳能发电系统的成本还是较【jiào】高【gāo】的，从我国现阶段的太阳能发【fā】电成【chéng】本【běn】来看【kàn】，其花费【fèi】在太阳电池【chí】组【zǔ】件的费【fèi】用大约为【wéi】40～50％，因此，为了更加充【chōng】分有效地【dì】利用太阳能，如何选取太阳【yáng】电池方【fāng】阵的方位角与倾斜角是一个【gè】十分重要【yào】的问题。

【光伏安装】巧用方位角和倾斜角增大光伏电站的发电量

1方位角定义

太阳能电池组【zǔ】件的【de】方位角与倾【qīng】斜角选定是太阳能光伏系统设【shè】计时最重要的因素之【zhī】一。所谓方位角【jiǎo】一般是指东西南北方向的角度。对于太阳能【néng】光伏系【xì】统来【lái】说，方位角以【yǐ】正【zhèng】南【nán】为0°，由【yóu】南【nán】向【xiàng】东向北为负角【jiǎo】度，由南向【xiàng】西向北为正角度。

如太阳在【zài】正东方向时，方【fāng】位角【jiǎo】为【wéi】-90°，在【zài】正西方时方位角为90°。

方位角决定了阳光的【de】入射方【fāng】向，决定了各个方向的山坡或【huò】不同朝【cháo】向的建【jiàn】筑物的采光状况。倾斜角是【shì】地平面（水平面）与【yǔ】太阳能电【diàn】池【chí】组件之间的夹角。倾斜【xié】角为【wéi】0°时表示太阳能电池组【zǔ】件为【wéi】水平设置，倾斜【xié】角为90°时表【biǎo】示太阳能电池组件为垂直【zhí】设置。

【光伏安装】巧用方位角和倾斜角增大光伏电站的发电量

2方位角选择

在我国【guó】，太【tài】阳【yáng】能电【diàn】池的方位角一般【bān】都【dōu】选择正南方向，以使太【tài】阳能【néng】电池单位【wèi】容量【liàng】的发电量最大。在偏离正【zhèng】南（北半球）30°度时，方阵的发电量【liàng】将减少【shǎo】约【yuē】10％～15％；在偏离正南（北半球）60°时，方阵的发电量【liàng】将减少【shǎo】约20％～30％。

如果受【shòu】太【tài】阳【yáng】能【néng】电池【chí】设置场所如屋【wū】顶、土坡、山地【dì】、建筑物结构及阴【yīn】影等的【de】限制时，则应考虑与它们的【de】方位【wèi】角一到【dào】，以求充分利用现有的地形【xíng】和【hé】有【yǒu】效面积，并尽量避开周围建、构筑物或树木等产生的阴影。只要在正南±20°之内，都不会对发电量有太【tài】大影响，条件允许的话，应尽【jìn】可能偏西南20°之内，使太阳能发电量的【de】峰值出现在中午稍过【guò】后某时，这样有利冬季多发电【diàn】。有些太阳能光伏建筑一体化发电系统设计时，当正南方【fāng】向太阳【yáng】能电【diàn】池铺【pù】设面积不够大时，也可【kě】将太【tài】阳能电池铺【pù】设在正【zhèng】东【dōng】、正西【xī】方【fāng】向。

【光伏安装】巧用方位角和倾斜角增大光伏电站的发电量

3倾角选择

倾斜【xié】角是太阳电池【chí】方阵【zhèn】平面与水平地面的夹【jiá】角，并希【xī】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【lǐ】纬【wěi】度有关，当纬度较高时，相应【yīng】的倾斜角【jiǎo】也大。但【dàn】是【shì】，和方位角一样，在【zài】设计中也要考【kǎo】虑到【dào】屋【wū】顶的倾斜角及积【jī】雪滑落的倾斜角（斜【xié】率大于50％-60％）等【děng】方面【miàn】的限【xiàn】制【zhì】条件。

对于积雪【xuě】滑落的倾【qīng】斜角【jiǎo】，即使在积雪期发电量少而【ér】年总发电【diàn】量也存【cún】在增加的情况【kuàng】，因此，特【tè】别【bié】是在并网【wǎng】发电的系统中，并不一定优【yōu】先考虑积雪的滑落，此外，还要进一步【bù】考【kǎo】虑其它因素【sù】。对于正南（方位角为0°度），倾斜角从水平（倾斜角为0°度【dù】）开始【shǐ】逐渐向【xiàng】最佳的倾斜角过渡【dù】时，其日射量不断增加直到最大值【zhí】，然后再增加倾【qīng】斜角其日射量不【bú】断减少【shǎo】。特别是在倾斜【xié】角大于50°～60°以后，日射量急剧下降，直至到最后的垂【chuí】直放【fàng】置时，发电量下降到最【zuì】小。方阵【zhèn】从垂直放置到10°～20°的倾斜放【fàng】置都有实际的例子【zǐ】。

对于方【fāng】位角【jiǎo】不【bú】为0°度【dù】的情况，斜【xié】面日【rì】射【shè】量的值【zhí】普遍偏低，最大日射【shè】量的值是在与水平面接近的【de】倾【qīng】斜角度附【fù】近。以上【shàng】所述为方位角、倾斜【xié】角与发电量【liàng】之间的关系【xì】，对于具体设计某一个方阵【zhèn】的方位角和倾【qīng】斜角还应综合地进一步同实【shí】际情况结合起来考虑

4理想倾角

最理【lǐ】想【xiǎng】的【de】倾斜角是使太阳能电池【chí】年发电量【liàng】尽可能【néng】大，而冬季和夏【xià】季【jì】发电量差异【yì】尽可能小时的倾斜【xié】角。一般取【qǔ】当地纬【wěi】度或当地【dì】纬度加【jiā】上几度做为当地太阳能电池组件安装【zhuāng】的倾斜角【jiǎo】。当然【rán】如果能够采用【yòng】计算【suàn】机辅助设计软件，可以进行【háng】太阳【yáng】能倾斜角的优化计算，使两者【zhě】能【néng】够兼顾就更好了，这对于高纬【wěi】度地区尤为重要。高纬度地区的冬季和【hé】夏季水【shuǐ】平面太【tài】阳【yáng】辐射量差异非常大，例如我国黑龙【lóng】江省相【xiàng】差约【yuē】5倍。如果按照水平【píng】面辐【fú】射量参数时行【háng】设计，则蓄电池冬季存储量过【guò】大，造成蓄电池【chí】的设计容量和投资都加【jiā】大。选择了最佳【jiā】倾斜角，太阳能电池【chí】面上冬季和夏季辐射量【liàng】之【zhī】差变小，蓄电池【chí】的容量也【yě】可以减少，求得一个均衡，使【shǐ】系统造【zào】价降【jiàng】低【dī】，设【shè】计更为合理。

如果【guǒ】没有条【tiáo】件对倾斜【xié】角进行计算机优化设【shè】计，也【yě】可【kě】以根据当地纬度粗略确定【dìng】太阳能电池的倾斜角：

纬度为0°~25°时，倾斜角等于纬度；
纬度为26°~40°时，倾斜角等于纬度加上5°~10°；
纬度为41°~55°时，倾斜角等于纬度加上10°~15°；
纬度为55°以上时，倾斜角等于纬度加上15°~20°。

但不同类型的太阳能光伏发电系统，其最佳安装【zhuāng】倾斜角是有所不同【tóng】的。例【lì】如光控【kòng】太阳能【néng】路【lù】灯照明系统等季节性负载供电的光伏【fú】发电系统【tǒng】，这类【lèi】负载【zǎi】的工作时间随着季节而变化，其特点是【shì】以【yǐ】自然光线的来决定负载【zǎi】每天工作时【shí】间的长短。冬天时日照时间短，太阳能辐射能量【liàng】小，而夜间负载【zǎi】工【gōng】作时间【jiān】长，耗电量大。因此系统设【shè】计时要考【kǎo】虑【lǜ】照【zhào】顾冬天，按冬天【tiān】时能得到最【zuì】大【dà】发电【diàn】量的倾斜角确定【dìng】，其倾斜角应【yīng】该比当地纬度角度【dù】大【dà】一【yī】些。

而对于主【zhǔ】要【yào】为光伏水泵、制冷空调等夏季负载【zǎi】供电的光伏系统，则【zé】应【yīng】考虑【lǜ】为夏季负【fù】载提供最大发电量，其【qí】倾【qīng】斜角应该比当地纬【wěi】度的角度小一【yī】些。

龙【lóng】岩纬度为25度左右【yòu】，故建议最佳安装角度为【wéi】20~25度【dù】之【zhī】间。因安装面积最大化，一般【bān】项目没法鱼和熊掌都【dōu】得，优【yōu】化角【jiǎo】度为【wéi】10~15度为好。

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