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从上图可以看出,在北纬35~40°之间的BIPV项目,相对于最佳倾角安装,如果: 组件安装在南立面,发电量损失可能会高达30%! 组件朝东、朝西安装,发电量损失可能会高达20%! 而组件安装在东、西里面,发电量损失甚至高达50%! 小科普 倾角(高度角):光伏组件朝南布置,与水平地面之间的夹角; 方位角:正南方为0°,光伏组件的东、西朝向与正南方向的夹角。 小科普 倾角(高度角):光伏组件朝南布置,与水平地面之间的夹角; 方位角:正南方为0°,光伏组件的东、西朝向与正南方向的夹角。 二、组件安装方位角对于发电量的影响 BIPV项目中,当组件安装的方位角不为0时,对发电量影响有多大?本文选择了4个地点,纬度分别为40.6°、37.6°、32°、21.2°,计算了在这4个地点,当光伏组件的安装方向不是朝向南,而与正南有一定夹角时,发电量的变化。 组件安装方位角从-90°~90°变化时(正东为90°,正西为-90°),发电量的变化进如下图所示。 从上面的4 张图中可以看出,当方位角从-90 °~90 °变化时,发电量变化有如下特点: 1)在同一地点,方位角朝东、朝西变化,对发电量的影响相同;即朝东、朝西安装,发电量一样。 2)发电量降低曲线为抛物线情况,即方位角由0°逐渐变大时,发电量损失速度加快; 3)在不同地区,发电量的变化差异很大。 高纬度地区的项目,组件 朝东、朝西安装, 发电量损失高达 20%以上;而在低 纬度地区,发电量损失仅为 4%。 4)方位角变化时,发电量损失与经度基本无关,与纬度相关性较大。纬度越高,损失越大;纬度越低,损失越少。 1)在同一地点,方位角朝东、朝西变化,对发电量的影响相同;即朝东、朝西安装,发电量一样。 2)发电量降低曲线为抛物线情况,即方位角由0°逐渐变大时,发电量损失速度加快; 3)在不同地区,发电量的变化差异很大。 高纬度地区的项目,组件 朝东、朝西安装, 发电量损失高达 20%以上;而在低 纬度地区,发电量损失仅为 4%。 4)方位角变化时,发电量损失与经度基本无关,与纬度相关性较大。纬度越高,损失越大;纬度越低,损失越少。 三、组件安装倾角对于发电量的影响 倾角变化对发电量的影响主要受纬度的影响,也受直射比的影响,但后者影响较小。因此,仅讨论不同纬度时,倾角变化对发电量的影响。 总的来说,纬度越高,倾角变化对发电量的影响越大。 本文选取4个地点,纬度分别为40.6°、37.6°、32°、21.2°,在这4个地点,当光伏组件与地面呈不同夹角时,发电量的变化。 下图中,横坐标为光伏组件与地面的夹角;纵坐标为相对于最佳倾角,发电量的损失。当光伏组件平铺,则倾角为0;当光伏组件垂直,则倾角为90°。 根据图1~4可以,在不同纬度下,平铺(0°)和垂直(90°,南立面)时,倾斜面上辐射量与最佳倾角时的差值如下表。 从图1~4和表1可以看出: 1)纬度越低的地方,平铺时发电量损失越少; 纬度越高的地方,垂直时发电量损失越少。 2)不同角度时倾斜面上的辐射量与最大值时的差值,呈抛物线形状。即,差值非均匀分布,而是在最大值附近,差值很小;离最大值越远,差值会快速增大。因此,在最大值附近,辐射量差值非常小。 1)纬度越低的地方,平铺时发电量损失越少; 纬度越高的地方,垂直时发电量损失越少。 2)不同角度时倾斜面上的辐射量与最大值时的差值,呈抛物线形状。即,差值非均匀分布,而是在最大值附近,差值很小;离最大值越远,差值会快速增大。因此,在最大值附近,辐射量差值非常小。 最佳倾角附近,降低角度对发电量影响不大! 下图为上述4个地点,在发电量最大的安装倾角附近,发电量与最大值时的差值。 从上图可以看出: 无论在哪个地点,在最大值附近±5°,辐射量的差值在3‰以内。 无论在哪个地点,在最大值附近±5°,辐射量的差值在3‰以内。 随着光伏度电成本的降低,土地成本的升高,降低光伏组件的安装倾角,可有效减少占地面积、节约土地成本;但对发电收益损失很少。 因此,相对于早期光伏电站追求最佳倾角的设计,平价上网时代的光伏电站越来越多的使用“最经济倾角”的设计方案。 “最经济倾角”是多少? 减少阵列倾角→ 减少阵列间距→ 增加装机容量、 减少发电量 减少阵列倾角→ 减少阵列间距→ 增加装机容量、 减少发电量 实际项目中,需要根据土地价格(屋顶租金价格)、项目的上网电价,进行具体的计算,但总的原则是:土地价格高,倾角低一些更划算;上网电价高,倾角略微高一些划算。 【来源】智汇光伏返回搜狐,查看更多 |
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