光伏组件安装朝向和倾角对发电量的影响

前言INTRODUCTION

最近有收到用户在后台留言咨询“光伏组件安装朝向和倾角对发电量的影响”这一问题，光伏组件倾角和朝向对系统发电量影响颇大，同样的面板，在相同安装地点，组件不同朝向和倾角发电量是不同的。具体有哪些不同，本期小课堂，将为大家进行详细解答。

PART1

关于朝向和倾角

➤ 方位角(朝向)：

是组件方阵的垂直面与正南方向的夹角(正东为90°，正西为-90°)。

➤ 倾角：

即组件方阵平面与水平地面的夹角，组件的最佳倾斜角与当地的地理纬度有关，当纬度较高时，相应的倾斜角也大。

图1：方位角与倾角

下图是北纬30°地区，方位角及倾角对于系统发电量影响程度示意。

图2：方位角与倾角对于系统发电量影响

PART2

安装方位角和倾角对于发电量的影响

光伏系统中，组件安装朝向和倾角差异对系统发电量影响颇大，以北京(东经116°20′、北纬39°56′)为例，通过PVsyst仿真发现其最佳倾角为39°左右，最佳方位角为0°，倾角和方位角变化影响情况参考如下：

图3：PVsyst模拟方位角与倾角对发电损失的影响

01朝向(方位角)变化对于发电量影响

如果光伏组件的安装方向不朝向南，而是与正南有一定夹角(从-90°~90°变化;正东为90°，正西为-90°)时，发电量的变化进如下图所示。

图4：方位角VS发电量相对损失

从上图可知，当方位角从-90 °~90 °变化时，发电量变化有如下特点：

➤ 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，发电量相对损失变化相近。

➤ 发电量相对损失曲线变化为抛物线，即方位角由0°逐渐朝东或朝西变大时，发电量损失速度加快;

➤ 方位角与正南夹角在±15°内变化，发电量相对损失在1%以内。

02倾角变化对于发电量的影响

每一个地区，组件安装都有一个最佳倾角，该倾角与安装地点所在纬度有关，如图5，当组件安装倾角变化时，发电量相应变化。其中组件平铺倾角为0;组件垂直地面安装时倾角为90°，其对应变化如下。

图5：倾角VS发电量相对损失

从曲线变化可知，组件安装倾角偏离最佳倾角时，发电量相对损失变化，且其变化幅度随实际倾角与最佳倾角偏离值增大而增大。

图6：不同纬度组件倾角VS发电量相对损失

表1：不同纬度组件最佳倾角±5°发电量相对损失变化表

另外，如图6和表1，不同维度下，曲线变化情况稍有区别，但整体呈现如下趋势：

➤ 低纬度地区，平铺时发电量损失越少，垂直安装时发电量损失越大。

➤ 其值变化均呈现抛物线，并且安装倾角与最佳倾角差值越大，发电量相对损失也越大。

➤ 最佳倾角在±5°附近变化，发电量相对损失的差值在千分之五以内，对发电量影响不大。

PART3

结语

光伏系统的发电量跟组件的朝向(方位角)与倾角有很大关系，一般来说，正南朝向和最佳倾角条件下系统发电效率最高，因此，系统安装设计时务必注意，当然，其它因素需要综合考虑，比如积雪问题、地形条件和用地面积的限制，都需要对组件的朝向和倾角进行取舍，建议使用锦浪设计软件或其他PVsyst等设计软件进行仿真，以保障系统效益最佳。

审核编辑：汤梓红