隨著分布式光伏的應(yīng)用，組件不是最佳傾角、不朝南的情況越來(lái)越多。很多人問(wèn)：

朝西裝的組件會(huì)比朝東裝低多少?

除了用屋頂，在南立面上安裝發(fā)電量會(huì)少多少?

先不說(shuō)答案，先看一張圖。

圖1：某地不同方向發(fā)電量示意

以該圖為例，

假設(shè)某時(shí)間內(nèi)朝南最佳傾角時(shí)發(fā)電量為100kWh

則平鋪(高度角為0°)只能發(fā)90kWh，

朝東、朝西(方位角為±90°)能發(fā)80kWh(朝東安裝發(fā)電量并不會(huì)比朝西多)

朝東南、西南(方位角為±45°)能發(fā)95kWh

南立面(高度角為90°)能發(fā)70kWh

……

但必須強(qiáng)調(diào)的是：該圖的發(fā)電量差僅能代表某一特定安裝地點(diǎn)的情況，并不是適合所有安裝地點(diǎn)的!

小科普

傾角(高度角)：光伏組件與水平地面之間的夾角;

方位角：光伏組件的朝向與正南方向的夾角。

那在別的地方是什么情況呢?

舉個(gè)與上圖結(jié)果差異最大的例子。

1傾角(高度角)變化對(duì)發(fā)電量的影響

圖2：廣州不同高度角發(fā)電量變化示意

從上圖可以看出：

最佳傾角(高度角=17°)時(shí)的發(fā)電量?jī)H比平鋪(高度角=0°)時(shí)高4%!

最佳傾角(高度角=17°)時(shí)的發(fā)電量比南立面(高度角=90°)時(shí)高45%!

這兩個(gè)數(shù)值，都比圖1中的數(shù)值(10%、30%)差異很大!

2方位角變化對(duì)發(fā)電量的影響

圖3：廣州不同方位角發(fā)電量變化示意

從上圖可以看出：

朝東、朝西(方位角為±90°)時(shí)的發(fā)電量?jī)H比朝南(方位角=0°)時(shí)高6.2%!

這個(gè)數(shù)值也比圖1中的數(shù)值(20%)差很多!

可見，

在不同地點(diǎn)，高度角、方位角的變化，對(duì)發(fā)電量影響差異很大!

那到底是一個(gè)什么規(guī)律呢?

一、傾角（高度角）對(duì)發(fā)電量的影響

在不同地區(qū)，傾角不同發(fā)電量肯定不同。除非受彩鋼瓦屋面角度的影響，否則光伏組件一般不會(huì)采用朝北安裝的方式。因此，僅討論傾角0~90°時(shí)，傾角變化對(duì)發(fā)電量的影響。

傾角變化對(duì)發(fā)電量的影響主要受緯度的影響，也受直射比的影響，但后者影響較小。因此，僅討論不同緯度時(shí)，傾角變化對(duì)發(fā)電量的影響。總的來(lái)說(shuō)，緯度越高，傾角變化對(duì)發(fā)電量的影響越大。

圖1：緯度為40.6°時(shí)，傾角0~90°變化時(shí)對(duì)發(fā)電量的影響

圖2：緯度為37.6°時(shí)，傾角0~90°變化時(shí)對(duì)發(fā)電量的影響

圖3：緯度為32°時(shí)，傾角0~90°變化時(shí)對(duì)發(fā)電量的影響

圖4：緯度為21.2°時(shí)，傾角0~90°變化時(shí)對(duì)發(fā)電量的影響

根據(jù)圖1~4可以，在不同緯度下，平鋪(0°)和垂直(90°，南立面)時(shí)，傾斜面上輻射量與最佳傾角時(shí)的差值如下表。

從圖1~4和表1可以看出：

1)緯度越低的地方，平鋪時(shí)發(fā)電量損失越少;緯度越高的地方，垂直時(shí)發(fā)電量損失越少。

2)不同角度時(shí)傾斜面上的輻射量與最大值時(shí)的差值，呈拋物線形狀。即，差值非均勻分布，而是在最大值附近，差值很小;離最大值越遠(yuǎn)，差值會(huì)快速增大。因此，在最大值附近，輻射量差值非常小。

2發(fā)電量最大傾角附近

下圖為在最大值附近，不同傾角的輻射量差值。下圖為上述4個(gè)地點(diǎn)，最大值附近，傾斜面上的輻射量與最大值時(shí)的差值。

圖5：不同地點(diǎn)，最大值附近，傾斜面上的輻射量與最大值時(shí)的差值

從上圖可以看出：

無(wú)論在哪個(gè)地面，在最大值附近±5°，輻射量的差值在3‰以內(nèi)。

3最佳傾角的選擇

然而，對(duì)于項(xiàng)目場(chǎng)址面積有限、使用成本高、項(xiàng)目電價(jià)高的項(xiàng)目，業(yè)主希望盡量增加裝機(jī)容量。

增加裝機(jī)容量→減少陣列間距→減少陣列傾角→減少發(fā)電量

此時(shí)，就要做一個(gè)詳細(xì)的測(cè)算，是增加裝機(jī)容量、減少發(fā)電量劃算，還是盡量多發(fā)電劃算。

以一個(gè)常規(guī)設(shè)計(jì)為例進(jìn)行說(shuō)明。假設(shè)混凝土屋頂、采用265W組件(尺寸為1.65×0.992m)豎向布置，則寬度為3.3m。

采用不同緯度的3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)算，隨著陣列傾角的變化，傾斜面上的輻射量、裝機(jī)容量變化如下表。

從上述三個(gè)案例可以看出，在緯度較高地區(qū)，發(fā)電量最大的傾角附近，略微降低傾角，發(fā)電量會(huì)有小幅降低，但裝機(jī)容量會(huì)較大增加;在緯度很低的地方，降低傾角，發(fā)電量降低，裝機(jī)容量也會(huì)略微降低。

在實(shí)際分布式項(xiàng)目中，

如果業(yè)主希望發(fā)電量盡量大，則可以采用輻射量最大的傾角;

如果業(yè)主希望增加裝機(jī)容量，或者場(chǎng)址使用成本較貴，可以考慮適當(dāng)降低陣列傾角。

由于每個(gè)項(xiàng)目的電價(jià)、場(chǎng)址使用成本各異，具體提高發(fā)電量劃算還是增加裝機(jī)容量劃算，在實(shí)際項(xiàng)目中要詳細(xì)計(jì)算。

二、方位角變化對(duì)發(fā)電量的影響

當(dāng)方位角不為0時(shí)，對(duì)發(fā)電量影響有多大?本文選擇了7個(gè)地點(diǎn)，對(duì)方位角從-90°~90°變化時(shí)(正東為90°，正西為-90°)發(fā)電量的變化進(jìn)行分析，具體地點(diǎn)信息如下表所示。

以最佳傾角時(shí)的發(fā)電量為基準(zhǔn)，當(dāng)方位角發(fā)生變化時(shí)，不同地區(qū)的發(fā)電量減少的比例如下面的圖所示。

從上面的7張圖中可以看出，當(dāng)方位角從-90°~90°變化時(shí)，發(fā)電量變化有如下特點(diǎn)：

1)方位角朝東、朝西變化，對(duì)發(fā)電量的影響相同;

2)發(fā)電量降低曲線為拋物線情況，即方位角由0逐漸變大時(shí)，發(fā)電量損失速度加快;

3)在不同地區(qū)，發(fā)電量的變化差異很大。最大的影響在20%以上，最少的僅為4%。

4)方位角變化時(shí)，發(fā)電量損失與經(jīng)度基本無(wú)關(guān)，與緯度相關(guān)性較大。緯度越高，損失越大;緯度越低，損失越少。