山地光伏组件倾斜角和方位角的修正计算.pdf

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1、662电力与能源第37卷第5期2016年1O月山地光伏组件倾斜角和方位角的修正计算石巍，张彦昌(中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，武汉430071)摘要：在山地光伏中，光伏组件布置在有坡度的位置时，需要对其倾斜角和方位角进行修正计算。通过数学建模推导出相应的计算公式，并采用Pvsyst软件进行了验证。关键词：光伏；倾斜角；方位角作者简介：石巍(1974)，男，高级工程师，从事发电厂及新能源项目的电气专业设计工作。中图分类号：TM615文献标志码：B文章编号：2095—1256(2016)05—0662—02CorrectionComputationofInclination

2、andAzimuthAngleofPVinHillyAreaSHIWei，ZHANGYan—chang(CentralSouthernChinaElectricPowerDesignInstitute，Wuhan430071，China)Abstract：IntheprojectofPV，ifPVislaidonthehillyarea，theangleofinclinationandazimuthofPVshouldbecorrected．Bymeansofthemathematicalmodeling，thecomputationalformulaisdeduced，andisv

3、erifiedbythesoftwareofPvsyst．Keywords：photovohaic(PV)；angleofinclination；angleofazimuth近几年，随着国际能源的匮乏和各国对低碳坡、北坡、东南坡、西南坡、东北坡和西北坡等不同经济的倡导，世界上掀起了一股新能源的浪潮，我的位置。平地、南坡和北坡相对较简单，都有相应国的新能源事业也迅速发展，太阳能发电进入了的计算公式进行计算。东南坡、西南坡、东北坡和新的阶段。2014年我国光伏电站新增装机容量西北坡4种情况会复杂一些，这4种情况一般可10．6GW，位列世界第一。2015年国家能源局规以按下面的步骤进行分析

4、：①先进行南北向和东划新建光伏电站容量17．8GW，预计年内我国光西向分解，分别计算出南北向的坡度和东西向的伏电站累计装机容量将位列世界第一。坡度；②根据南北向的坡度修正组件相对水平面随着国内太阳能光伏电站的大面积建设，荒的布置倾角；③根据修正后组件的布置倾角，按漠、戈壁等相对较平整的站址已逐渐减少，丘陵、东西坡分别计算组件的方位角和实际倾角。这里山地等地形高低不平，相对起伏的站址逐渐增多。主要分析第三步，在东西坡面上计算组件的方位光伏组件布置在这些不平整的地区，一般采用顺角和实际倾角。首先建立数学模型，如图1、图2坡布置的方式，充分利用有限的土地资源，减少钢所示。结构的用量。但需要

5、注意两个问题：①组件布置在不平整的山地上，其实际倾斜角和方位角均发生了变化，需要进行修正；②组件之间的南北方向和东西方向的间距需要重新分析计算。本文将介绍目前常见的山地光伏电站的组件H布置方案，并通过分析计算，对组件的倾斜角和方位角进行修正。CGl建立数学模型图1西坡组件布置透视图在山地光伏中，组件布置的区域有平地、南ABCD为水平面，ACEF为西坡，坡度为，石巍，等：山地光伏组件倾斜角和方位角的修正计算663MEF为组件布置断面，交水平面于G和H，表1公式计算和PVsyst软件验证结果表MGH为组件相对水平面的倾斜角。其中面ACEF_L面MGH。ECN从表1可以看出，公式计算结果与

6、Pvsyst软件的结果一致。同时看到随着东西向坡度的变G大，组件实际的倾角和方位角也随着变大。因此可以得到不同坡度下的辐射量的损失比例，见圈2西坡组件布置衙化图表2。将图1经过简化后可以得到图2。其中，表2不同坡度下的组件辐射量损失比例CNG为水平面，面CEN上面CNG，CE为坡面，矫姘损ECN一0，面EGN为组件布置断面，EGN一，口。另外，ED上CN，NG上CN，CE上EN，EN上NG。计算公式具体推导过程如下：15．02(1)第一步，首先计算组件的实际方位角。28．14／NCG为组件的实际方位角a，则tga===38．56NG／CN46．4952．47CN—EN／sin0570

7、1NG=EN／tg／~从表2可以看出，随着东西向坡度的变大，组tga—NG／CN—EN／tgfl／，EN／sin0)一sin0／件倾斜面的太阳能辐射量在减少，当东西向坡度tgfl达到30。时，辐射量减少6．5，对发电量的影响故组件的实际方位角口一arctg(sin0／t)。较大。因此，建议山地光伏中，组件不宜布置在东(2)第二步，得到组件的方位角a后，再计算拟拼渤ⅢⅢ西向坡度大于20。的区域。组件的实际倾斜角。经D点作PD上CG，交于CG于P。3结语／EP