一文了解光伏電站的最佳傾角

2018-01-09 16:20:32 來源:坎德拉　點擊量：評論 (0)

1 什么是最佳傾角？狹義上說，若固定式光伏方陣在該傾角下傾斜面所接收到的年總輻射量最大，則稱該傾角為最佳傾角（根據《光伏發電站設計規

1.什么是最佳傾角？

狹義上說，若固定式光伏方陣在該傾角下傾斜面所接收到的年總輻射量最大，則稱該傾角為最佳傾角（根據《光伏發電站設計規范》GB50797-2012中對最佳傾角的定義為年總輻射量最大而非年發電量最高）；然而廣義上說，最佳傾角也可以是年發電量最高對應的傾角、收益率最高對應的傾角、某幾個月發電量最高所對應的傾角以及其他各種限定條件下計算出的最優傾角。下文中主要以大家常說的狹義上的最佳傾角來進行討論。

2.為什么需要最佳傾角？

為了更多的接收太陽輻射。對于一個光伏方陣斜面而言，太陽在其上的入射角度的不同會導致其單位面積所接收到的太陽法向輻射量不同，入射角（與垂直于光伏方陣的法線的夾角）越大，接收到的太陽法向輻射量就越少（對于相同的輻射輸入而言）。而光伏方陣的傾角變化會使得太陽的入射角發生變化從而影響其輻射接收量。因此需要通過理論計算得到一個從全年的輻射接收量來看最優的傾角，這個傾角就是最佳傾角。

3.怎么計算最佳傾角？

計算最佳傾角需要當地的經緯度來確定太陽各時刻的高度角和方位角，需要年輻射數據，最好是多年平均的年輻射數據來確定當地太陽輻射的特性。根據輻射數據及經緯度計算并累加得到不同傾角光伏方陣的年總輻射接收量，從中選擇年總輻射量最大的傾角作為最佳傾角。一般可采用PVsyst等軟件方便快捷的進行最佳傾角計算。

4.最佳傾角主要受哪些因素影響？

最佳傾角的主要影響因素包括：①緯度，緯度的不同會影響太陽高度角的變化特性，從而影響最佳傾角；②各月輻射量分布，一年中的輻射量若更多的集中在太陽高度角高的月份則會使得最佳傾角變大，反之則會變小；③直散比，直接輻射具有方向性，而散射輻射各向同性，因此他們各自在總輻射中的占比不同也對最佳傾角有一定的影響。

5.海拔高度會影響最佳傾角嗎？

海拔高度對于最佳傾角的影響在公眾號歷史文章《海拔高度會影響最佳傾角嗎？》已經有較詳細的說明，可參考閱讀。

6.最佳傾角下光伏電站發電量一定最高嗎？

對于狹義上的最佳傾角來說不是，按照《光伏發電站設計規范》的順序，先確定最佳傾角（此時沒有考慮陣列間的相互遮擋），再根據傾角確定光伏方陣南北間距，而當間距確定后，前后光伏方陣之間是會有陰影遮擋影響的，此時斜面的輻射量及電站的發電量由間距和傾角兩個因素動態確定，所以最大發電量的傾角和最佳傾角之間會有些許差距，但除非有其他限定條件，一般兩者差距不會太大。

7.最佳傾角下光伏電站收益一定最高嗎？

對于狹義上的最佳傾角來說不是，有時小于最佳傾角的某角度反而有更高的收益。最佳傾角意味著高輻射接收量，但也意味著比較大的占地面積。例如在某個有限的場地面積中，隨著最佳傾角的降低，裝機容量會不斷提高。傾角降低會降低發電量，而裝機容量提高會提升發電量，因此最終在哪個傾角角度下收益最高還需要結合外部條件進行進一步的技術經濟比較才可確定。

8.最佳傾角是絕對的嗎？

不是，由于氣候的不確定性，最佳傾角實際只能稱之為基于歷史數據的相對最佳傾角。首先，歷史輻射數據不同，最佳傾角也會不同，用歷史10年數據計算和用歷史20年數據計算得到的最佳傾角是有一些差異的；其次，歷史平均數據代表了當地輻射特征的一種較大可能性，但對于某一年來說，并不見得就是最優的選擇。

原標題:8個問題，深入了解最佳傾角