光伏电站倾角计算方式.doc

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1、......word文档...范文范例...学习..参考太阳能阵列倾角计算方法的讨论和介绍在光伏阵列设计和安装中，许多参数需要根据安装地点以及周围环境进行特殊计算和分析。太阳能阵列倾斜角度设计就是其中重要的一环。合理的设计和安装可以提高系统产能10%左右，对于一些地理位置特殊的项目，相较于较差的设计，增产更可能高达20%。据我所知，大多数业内设计师和安装师默认的方法是“阵列最佳倾角”等于“所在地的纬度角”。这篇文章将会讨论和证明这种方法的缺陷，同时介绍我个人认为更为优化和准确的测算方法。相信不少同仁在希望知道老方法的不足之前，可能更感兴趣了解这个“倾

2、角等于纬度角”结论是怎么得出的吧。其实这并非是一个经验论，而是基于太阳行径以及方位在特殊的日期下计算出来的一个等式。想要在地球上定位一个地点，知道经纬度是必要的.经度（Longitude)λ和纬度(Latitude)Ø相当于我们平面几何中的Y轴和X轴，不过他们一个以本初子午线（thePrimeMeridian)为基准,一个以赤道（Equator）为基准，其坐标交点就是我们需要查找的地点。比如北京的坐标就是39.9N°，116.4°E，意思就是北京在赤道以北39.9度，格林威治线以东116.4度。经纬度和方位角（Azimuth）是完全的两个概念，但是这

3、两个角度对于光伏阵列的倾角和朝向，有着至关重要的影响，后文也会有所介绍。图一：经纬度示意图图一的Ø角度就是该地点相对于地心的纬度角，而λ则是该地点相对于格林威治线的经度角。......专业资料...内容齐全...分享...下载......word文档...范文范例...学习..参考图二：方位角示意图如果说经纬角度是定位角的话，方位角更像一个指向角。在世界地图中，“上北下南，左西右东”其实就是对方位角的通俗表达。如图二所示，方位角（Azimuth）其实就是朝向相对于正北的偏角。通常方位角有两种定义范围，分别是0至360度和180至-180度。澳大利亚采

4、用的正北是0度，然后顺时针90度为正东，180度为正南，270度为正西。需要注意的是这里的正方向都是指的地理的正方向，而平时拿指南针或者大部分手机APP测出来的是地球磁场的北极，是有一个偏角的，由于是不规则变化，所以没有办法固定这个偏角度。专业的光伏测量仪器，比如英国的SEAWARD或美国的Solmetric生产的自带内置GPS的测量工具，是可以准确测出地理北极的。当然设计师也可以登录网上卫星地图，用直尺或量角器在误差允许的范围内进行估测。图二中还显示了星体（太阳）的高度角（Altitude)α，它表示太阳距离观测点与水平面所成的夹角。高度角随着季节

5、和一天内不同时间段在变化，准确的数值需要从观测站数据库获得。高度角的变化直接影响太阳能板对太阳光照强度的接收。其实一年之内，太阳相较于同一地点的直线距离是几乎可以看做不变的，甚至冬季比夏季还短一些。而夏天热冬天冷的真正原因就是高度角的差别。......专业资料...内容齐全...分享...下载......word文档...范文范例...学习..参考图三：太阳季节性偏角示意图图三介绍了对于倾角计算的最后一个变量，叫太阳的季节性偏角δ（declinationangle)，这个是以春分秋分线为基准，不同季节太阳相对于基准线偏离的倾角。夏至(SummerSo

6、lstice)和冬至(WinterSolstice)时的太阳高度角与春分秋分（Equinox）的相差Ɛ=23.45°。澳大利亚新南威尔士大学（UNSW）在其编写的《AppliedPhotovoltaics》一书中介绍了太阳的偏角在其他日子里的算法，其中，δ是第“d”天的太阳偏角；Ɛ是夏至冬至时相对于春分秋分时的太阳偏角23.45°；d是从1月1号算起的总天数。比如2月2号就是相当于33天。南半球正北朝向的高度角α和纬度角Ø及偏角δ之间的关系是，因为南北半球的季节是相反的，所以偏角的正负极也是相反的，进而高度角的大小也不一样。北半球正南朝向的高度角关系

7、则是，当假设正午时，太阳可以垂直照射正南朝向的阵列时，阵列的倾角为θ，那么阵列的倾角和太阳的高度角关系可以表示为，而当春分和秋分时，太阳的偏角又等于0，那么此时高度角和纬度角的关系是，......专业资料...内容齐全...分享...下载......word文档...范文范例...学习..参考结合（4）和（5）可以得出等式“倾角θ=纬度角Ø”，这也就是我们一直默认的最优倾角选择法的由来。这个方法是比较笼统并且存在一定误差的，主要原因有两个。首先，夏季光照强度是四季中最高的，但是“θ=Ø”选择的前提是保证在春分秋分时候正午阳光可以垂直照射太阳能板的，到

8、了夏季反而变成了太阳斜射。由于全年太阳光照强度并非线性变化，所以选在春分秋分来作为最优角度的标准是不准确的。