由于【yú】太阳能【néng】是一种清【qīng】洁的能源，它【tā】的应【yīng】用正在世界范围内快速地增长。利【lì】用【yòng】太阳光发电就是一【yī】种【zhǒng】使用太阳能的方式【shì】，目前【qián】建设一个太阳能发电系统的成本还【hái】是较高的，从我国现阶段的【de】太阳能发【fā】电【diàn】成本来看，其花费在太阳电池组件的费用【yòng】大约为40～50％，因此，为了【le】更加充分有效地【dì】利用太【tài】阳能【néng】，如何选取太阳【yáng】电池方阵【zhèn】的方【fāng】位角与倾【qīng】斜【xié】角是一个十分【fèn】重要的问题。

【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

太阳能电池组件【jiàn】的方【fāng】位角【jiǎo】与倾斜角【jiǎo】选定是太阳能光伏系统设计时最重要的因素之一。所【suǒ】谓方位角一般【bān】是【shì】指东西南北【běi】方【fāng】向的【de】角度。对于太阳能【néng】光伏系统【tǒng】来说，方位角【jiǎo】以正南【nán】为0°，由南向【xiàng】东向北为负角度，由南向西【xī】向北为【wéi】正角度。

如太阳在正东方向时，方位角为【wéi】-90°，在正西【xī】方时方位【wèi】角为90°。

方【fāng】位角决定了阳光的入射方向【xiàng】，决定【dìng】了【le】各【gè】个方向的山坡或【huò】不同朝【cháo】向的【de】建筑物的采光状况。倾斜角是地平面（水【shuǐ】平面）与太阳【yáng】能【néng】电池组件之间的夹角。倾斜角为【wéi】0°时表示太阳能电池组件为水平设【shè】置，倾【qīng】斜角为90°时表示【shì】太阳能【néng】电池组件为【wéi】垂直设【shè】置【zhì】。

【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，太阳能电池的方位角一般都选择正【zhèng】南方【fāng】向【xiàng】，以使【shǐ】太阳【yáng】能电【diàn】池单位容量【liàng】的发电量最大【dà】。在【zài】偏离正【zhèng】南（北半【bàn】球）30°度时，方【fāng】阵的发电量将减【jiǎn】少约10％～15％；在【zài】偏离正南（北半球）60°时，方【fāng】阵的发电量将减少约20％～30％。

如果受太阳能电池设置场所如屋顶、土坡、山地、建筑物【wù】结构及【jí】阴影【yǐng】等的【de】限制时，则应考虑与它们的【de】方位角【jiǎo】一到，以求充分利用现有的地形和【hé】有效面积【jī】，并尽量避开周【zhōu】围建、构【gòu】筑物或树木等【děng】产生的阴【yīn】影【yǐng】。只要【yào】在正南±20°之内，都【dōu】不会对发【fā】电【diàn】量有太【tài】大影响【xiǎng】，条件允【yǔn】许的【de】话，应尽可能偏西南20°之内【nèi】，使【shǐ】太阳能发【fā】电量的峰值【zhí】出现在【zài】中午【wǔ】稍过后某时，这样有【yǒu】利【lì】冬季【jì】多发电。有些太阳能光伏建【jiàn】筑一体化发电【diàn】系统【tǒng】设计时，当正南方向太阳能【néng】电池铺设面积【jī】不够大时，也可将太阳能电池铺设在正东、正【zhèng】西方向。

【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【jiǎo】是太阳【yáng】电池方【fāng】阵平面【miàn】与水平地面【miàn】的夹角，并希望【wàng】此夹角是方阵一年【nián】中发电量为【wéi】最大时的最佳倾斜角度。一年中的最佳【jiā】倾斜【xié】角【jiǎo】与当地【dì】的地理纬度有关，当【dāng】纬度较高【gāo】时，相【xiàng】应的倾斜角也大。但【dàn】是【shì】，和方位角一样，在【zài】设计中也要考虑到屋顶的倾斜角及积【jī】雪【xuě】滑落的倾斜角（斜率大于【yú】50％-60％）等方面【miàn】的限制条件。

对于积雪滑【huá】落【luò】的倾斜角【jiǎo】，即使在积雪期发电量少而年总发电量【liàng】也【yě】存在增加的情况，因此，特【tè】别是在并网发电的系统中，并不一定优【yōu】先考虑积雪的滑落，此外【wài】，还要进一步考虑其【qí】它因素。对于正南（方位角为【wéi】0°度），倾【qīng】斜【xié】角从【cóng】水平（倾斜角为0°度）开始逐渐向最佳【jiā】的倾斜角【jiǎo】过渡时，其日【rì】射量不断增加【jiā】直到最大【dà】值【zhí】，然后再增【zēng】加【jiā】倾斜【xié】角【jiǎo】其日射量不断【duàn】减少。特【tè】别是在倾斜角大【dà】于【yú】50°～60°以后【hòu】，日射量急剧【jù】下降，直至到最后的垂【chuí】直放置时，发电【diàn】量下降到最【zuì】小【xiǎo】。方【fāng】阵从垂直【zhí】放置到10°～20°的倾斜放置都有实际的例子。

对于方位角【jiǎo】不为0°度的情【qíng】况，斜面日射量的【de】值普【pǔ】遍偏低，最大日【rì】射量的值是在与水【shuǐ】平面接近的倾斜角度附近。以上【shàng】所述为方【fāng】位角【jiǎo】、倾斜角与发电【diàn】量之间的关【guān】系【xì】，对于具体【tǐ】设计某【mǒu】一个方阵的方位角和【hé】倾斜角还应综合地【dì】进一步同实际情况【kuàng】结合【hé】起【qǐ】来考虑

4理想倾角

最【zuì】理想的倾斜角【jiǎo】是【shì】使太【tài】阳能【néng】电池年发【fā】电量尽可能大，而【ér】冬季和夏【xià】季发电【diàn】量差异尽可能小时的【de】倾斜【xié】角。一般【bān】取当地纬度或当地【dì】纬度加上几度做为当地太【tài】阳能电【diàn】池【chí】组件安装的倾【qīng】斜角。当然如【rú】果能够采用计算机辅【fǔ】助设【shè】计【jì】软件，可【kě】以进行太阳能【néng】倾斜角的优化计算，使两【liǎng】者【zhě】能够兼【jiān】顾就更好【hǎo】了，这对于高【gāo】纬度地【dì】区尤为重要。高纬度地区的冬季和夏【xià】季水平【píng】面太阳辐射量【liàng】差【chà】异非常大，例如我国黑龙江省相差【chà】约5倍。如【rú】果按照水平面【miàn】辐射量参数时行【háng】设计，则蓄电【diàn】池冬【dōng】季存储量过大，造成【chéng】蓄电【diàn】池的设计容量和投【tóu】资都加大。选择了最佳【jiā】倾斜角，太阳能电池面上冬季和夏季辐射【shè】量之差变小【xiǎo】，蓄【xù】电池的容【róng】量也可以减少，求得【dé】一个均衡，使系统造价降低，设计更为合【hé】理。

如果没有条件对【duì】倾斜角进行计算【suàn】机优化设【shè】计，也可以根【gēn】据【jù】当【dāng】地纬度粗略确【què】定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，其最佳安装倾斜角【jiǎo】是有【yǒu】所不同的。例如光控太阳能路灯【dēng】照【zhào】明【míng】系统等【děng】季节【jiē】性负载供【gòng】电的光【guāng】伏发电【diàn】系统，这类【lèi】负载的工作【zuò】时间【jiān】随着季节而【ér】变化，其特点是以自然【rán】光线【xiàn】的来【lái】决定负载每天工作时间的长短【duǎn】。冬天时日照时间短，太阳能【néng】辐射能量小，而【ér】夜间负【fù】载工作时间【jiān】长，耗【hào】电量大。因此系统设计时【shí】要考虑照【zhào】顾冬天，按冬【dōng】天时能得到【dào】最大发电量的倾斜角确定，其倾斜角【jiǎo】应该比当地纬度角度大一【yī】些【xiē】。

而对于主要为【wéi】光伏水泵、制【zhì】冷【lěng】空调等夏【xià】季负载供【gòng】电的光【guāng】伏系统，则应【yīng】考虑为夏季负载提【tí】供最大【dà】发电量，其倾斜角应该比当地纬【wěi】度的角度【dù】小一些【xiē】。

龙岩纬【wěi】度为25度左右，故建【jiàn】议最佳安【ān】装角度为【wéi】20~25度之间。因【yīn】安装面积最大化，一般【bān】项目没法【fǎ】鱼【yú】和熊掌都得【dé】，优化【huà】角度为10~15度为好【hǎo】。

来源：网络