光伏产业应用创新方向何在？

3.2.2、赤道坐标系

赤道坐标系是以赤道平面和地轴为参照系，太阳位置由太阳赤纬角和太阳时角确定。太阳赤纬角是太阳射线与赤道平面的夹角，一年之中在+23.45°～-23.45°之间变化；太阳时角是由地球自转产生的，一天旋转360°，每小时15°，太阳在正南时，时角为0°。光伏方阵同时调整旋转角和倾角，就可跟踪太阳赤纬角和太阳时角，也可使方阵的法线对准太阳。赤道坐标系中光伏方阵各相关参数（主轴倾角、方阵倾角、主轴旋转角等）在天球上的定位三角形如图5所示。

根据图5所示的定位三角形，可很方便地推导出赤道坐标太阳入射角（太阳射线与方阵法线的夹角）的公式：

式中，Z为方阵向正南时的倾角；z为方阵面与跟踪主轴的夹角；Ω为方阵旋转角。

经过地平坐标和赤道坐标的变换，可推导出赤道坐标太阳入射角的表达式：

式中，φ为当地纬度；δ为太阳赤纬角；ω为太阳时角。其中，固定安装：Z′=Z-z=φ-z，Ω=0°，γ=0°；平单轴跟踪：Z=0°，z=0°，Ω=ωγ=90°；斜单轴跟踪：Ω=ω，Z=φ，z=0°；全跟踪：z=δ，Ω=ω，Z=φ。

对入射光强与cosθ的乘积积分（从日出到日落），即可求得日、月、年辐射量的结果。根据式（4）即可计算赤道坐标各种跟踪系统任意时段（日期、时间）的太阳辐射量，这也为开发赤道坐标不同运行方式下计算日、月、年辐射量仿真软件奠定了基础。

3.3、太阳跟踪器实例

3.3.1、地平坐标系统

地平坐标可分为固定安装（任意朝向）、方位角跟踪、倾角调节和双轴跟踪系统，如图6～9所示。

3.3.2、赤道坐标系统

赤道坐标可分为平单轴跟踪、斜单轴跟踪和双轴跟踪系统（固定安装与地平坐标物差别），如图10～12所示。

总之，无论是地平坐标系还是赤道坐标系的光伏太阳跟踪器，均已在全球得到应用，除了固定安装外，还有6种跟踪方式，地平坐标太阳跟踪器配重简单，但结构复杂；而赤道坐标太阳跟踪器结构简单，但配重不容易，开发商可根据需要自由选取。