如何巧用方位角和倾斜角增大光伏发电量?

来源:CPVT国家光伏质检中心发布时间:2018-02-27 14:42:10

由于太阳能是一种清洁的能源,它的应用正在世界范围内快速地增长。

利用太阳光发电就是一种使用太阳能的方式,目前建设一个太阳能发电系统的成本还是较高的,从我国现阶段的太阳能发电成本来看,其花费在太阳电池组件的费用大约为40~50%,因此,为了更加充分有效地利用太阳能,如何选取太阳电池方阵的方位角与倾斜角是一个十分重要的问题。


1、定义

太阳能电池组件的方位角与倾斜角选定是太阳能光伏系统设计时最重要的因素之一。

所谓方位角一般是指东西南北方向的角度。对于太阳能光伏系统来说,方位角以正南为0°,由南向东向北为负角度,由南向西向北为正角度如太阳在正东方向时,方位角为-90°,在正西方时方位角为90°。

方位角决定了阳光的入射方向,决定了各个方向的山坡或不同朝向的建筑物的采光状况。倾斜角是地平面(水平面)与太阳能电池组件之间的夹角。

倾斜角为0°时表示太阳能电池组件为水平设置,倾斜角为90°时表示太阳能电池组件为垂直设置。


2、方位角选择

在我国,太阳能电池的方位角一般都选择正南方向,以使太阳能电池单位容量的发电量最大。

在偏离正南(北半球)30°度时,方阵的发电量将减少约10%~15%;在偏离正南(北半球)60°时,方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、建筑物结构及阴影等的限制时,则应考虑与它们的方位角一到,以求充分利用现有的地形和有效面积,并尽量避开周围建、构筑物或树木等产生的阴影。

只要在正南±20°之内,都不会对发电量有太大影响,条件允许的话,应尽可能偏西南20°之内,使太阳能发电量的峰值出现在中午稍过后某时,这样有利冬季多发电。

有些太阳能光伏建筑一体化发电系统设计时,当正南方向太阳能电池铺设面积不够大时,也可将太阳能电池铺设在正东、正西方向。



3、倾角选择

倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角,并希望此夹角是方阵一年中发电量为最大时的最佳倾斜角度。

一年中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。但是,和方位角一样,在设计中也要考虑到屋顶的倾斜角及积雪滑落的倾斜角(斜率大于50%-60%)等方面的限制条件。

对于积雪滑落的倾斜角,即使在积雪期发电量少而年总发电量也存在增加的情况,因此,特别是在并网发电的系统中,并不一定优先考虑积雪的滑落,此外,还要进一步考虑其它因素。

对于正南(方位角为0°度),倾斜角从水平(倾斜角为0°度)开始逐渐向最佳的倾斜角过渡时,其日射量不断增加直到最大值,然后再增加倾斜角其日射量不断减少。特别是在倾斜角大于50°~60°以后,日射量急剧下降,直至到最后的垂直放置时,发电量下降到最小。方阵从垂直放置到10°~20°的倾斜放置都有实际的例子。

对于方位角不为0°度的情况,斜面日射量的值普遍偏低,最大日射量的值是在与水平面接近的倾斜角度附近。

以上所述为方位角、倾斜角与发电量之间的关系,对于具体设计某一个方阵的方位角和倾斜角还应综合地进一步同实际情况结合起来考虑。

4、理想倾角

最理想的倾斜角是使太阳能电池年发电量尽可能大,而冬季和夏季发电量差异尽可能小时的倾斜角。

一般取当地纬度或当地纬度加上几度做为当地太阳能电池组件安装的倾斜角。当然如果能够采用计算机辅助设计软件,可以进行太阳能倾斜角的优化计算,使两者能够兼顾就更好了,这对于高纬度地区尤为重要。

高纬度地区的冬季和夏季水平面太阳辐射量差异非常大,例如我国黑龙江省相差约5倍。如果按照水平面辐射量参数时行设计,则蓄电池冬季存储量过大,造成蓄电池的设计容量和投资都加大。

选择了最佳倾斜角,太阳能电池面上冬季和夏季辐射量之差变小,蓄电池的容量也可以减少,求得一个均衡,使系统造价降低,设计更为合理。

如果没有条件对倾斜角进行计算机优化设计,也可以根据当地纬度粗略确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,其最佳安装倾斜角是有所不同的。例如光控太阳能路灯照明系统等季节性负载供电的光伏发电系统,这类负载的工作时间随着季节而变化,其特点是以自然光线的来决定负载每天工作时间的长短。

冬天时日照时间短,太阳能辐射能量小,而夜间负载工作时间长,耗电量大。因此系统设计时要考虑照顾冬天,按冬天时能得到最大发电量的倾斜角确定,其倾斜角应该比当地纬度角度大一些。

而对于主要为光伏水泵、制冷空调等夏季负载供电的光伏系统,则应考虑为夏季负载提供最大发电量,其倾斜角应该比当地纬度的角度小一些。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201802/27/283920.html
责任编辑:suna
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
从“产能竞赛”回归“底层重构”:光伏产业如何以技术森林穿越周期?来源:索比光伏网 发布时间:2026-07-22 08:55:57

本文探讨中国光伏产业如何通过系统性技术重构应对当前同质化竞争与价格内卷困局。文章指出,在装机规模持续扩张的同时,产业链面临结构性过剩与“效率、成本、可靠性”难以兼顾的瓶颈。为此,隆基绿能提出“技术森林”创新生态,以底层物理逻辑为出发点,推动多技术协同演进:ACM纳米合金材料突破银浆依赖,提升导电性与可靠性;一体化导电背板取消焊带,实现全域面接触与光反射增效;叠片、隐藏汇流条与控温互联等技术共同拓展发电面积与稳定性。在此基础上,智能组件与三防Pro组件针对分布式屋顶、工商业等复杂场景,分别解决阴影遮挡与积灰运维痛点。全文强调,唯有构建自主迭代、生态协同的技术体系,才能驱动产业从产能竞赛转向价值创造,穿越周期实现可持续发展。(199字)

中国拟恢复光伏电池和锂电池消费税 遏制行业过度竞争来源:商业周刊 发布时间:2026-07-20 15:03:30

中国拟自2026年起逐步恢复对光伏电池和锂离子电池征收消费税,以应对清洁能源行业长期存在的产能过剩与恶性竞争问题。根据财政部公告,2026年9月起对电动车及储能用锂离子电池开征2%消费税,2027年4月起对光伏电池同样征税;此后税率将分阶段提高至4%。此举逆转了2015年为扶持新能源产业而实施的消费税豁免政策。过去十年间,该免税政策助推中国企业在全球市场占据主导地位,但也导致国内重复建设、低效扩张和价格战频发。为此,监管部门已加强行业整合,限制无序扩产。值得注意的是,钙钛矿光伏电池、钠离子电池和固态电池等新兴技术产品,将在2025年9月至2028年底继续享受免税待遇。(199字)

湖南东安县发展和改革局关于我县2026年三季度分布式光伏可开放容量的公示来源:东安县发展和改革局 发布时间:2026-07-17 16:02:38

东安县发展和改革局于2026年7月15日公示了该县2026年第三季度分布式光伏可开放容量,核定为0.1357万千瓦。该数据依据湖南省发改委等三部门联合印发的湘发改能源规〔2025〕843号文件,以及永州市发改委关于发布全市当季可开放容量的统一部署制定。测算工作由国网东安供电公司具体实施,并经东安县发改局班子会议审议确认。公示旨在落实上级关于规范分布式光伏管理、有序引导项目开发的要求,保障电网安全与新能源消纳能力相匹配,同时向社会公开透明地提供容量信息,为相关投资主体开展项目前期工作提供依据。

青海发布风电和光伏资源普查成果来源:中新网 发布时间:2026-07-17 16:01:21

本文介绍了青海省风电和光伏资源普查的最新成果。作为全国6个试点省区之一,青海于2024年参与国家清洁能源资源普查,系统评估了陆上风电、光伏及光热发电的资源禀赋与开发潜力。普查显示,青海风光资源可开发总量居全国第二(风电仅次于内蒙古,光伏仅次于西藏),光热综合开发条件全国第一。全省风电理论可开发量约4.5亿千瓦,技术可开发量2.33亿千瓦,当前开发率仅12%;光伏理论可开发量达115亿千瓦,技术可开发量25.76亿千瓦,开发率仅为2.4%;光热资源优越,DNI超6480兆焦/平方米,技术可开发量9.7亿千瓦,开发率仅0.36%。青海正加快推进“中国光热之都”建设,目标到2030年光热在建在运总规模达800万千瓦,在运装机突破500万千瓦。

晶澳深度参与央国企光伏和储能绿色采购机制创新工作来源:JA 晶澳 发布时间:2026-07-17 09:23:39

三峡集团牵头,多家央企共建光伏与储能绿色采购创新机制,聚焦“绿色好产品”定义、关键降碳行动及绩效量化评估。晶澳凭借8家国家级绿色工厂等硬实力入选工作组,参与标准研制,以标杆实践推动产业链绿色标准化,助力能源低碳转型。

桂冠电力:2026 年上半年光伏发电量同比增长22.94%来源:桂冠电力公告 发布时间:2026-07-16 09:47:02

桂冠电力发布的2026年上半年发电数据显示,公司累计完成发电量239.51亿千瓦时,同比增长47.67%。其中水电贡献最大,达213.27亿千瓦时,增幅57.72%,主要受益于红水河流域来水偏丰(同比多出50%);新能源发电量显著增长,风电达12.95亿千瓦时(+18.59%),光伏达8.79亿千瓦时(+22.94%),反映其装机规模持续扩大;而火电仅4.50亿千瓦时,同比下降49.44%,主要受广西火电装机容量增长趋缓及新能源占比提升影响,导致火电利用小时大幅下降、发电空间被压缩。整体呈现“水电主导、新能源提速、火电收缩”的结构性变化。

产能扩张快于需求!又一光伏项目被上市公司终止来源:索比光伏网 发布时间:2026-07-14 08:42:02

江苏科强新材料股份有限公司近日宣布终止原“高性能阻燃棚布及密封材料生产项目”,并将约1.2亿元剩余募集资金转投至“年产50万平方米特种高性能有机硅橡胶制品项目(一期)”。此举源于光伏行业整体承压:技术快速迭代与成本持续下降推动平价上网,叠加政策扶持与准入门槛降低,引发社会资本大规模涌入,导致全产业链产能扩张远超终端需求增长,核心环节普遍出现严重过剩。同时,全球贸易环境波动及海外补贴退坡进一步抑制下游需求,市场同质化竞争加剧、内卷态势凸显。在此背景下,公司评估原光伏相关项目存在较大经营不确定性与投资收益风险,为保障股东利益,决定审慎调整战略,优化募投方向。

亮相创业大赛 协鑫集成以人才构筑光伏技术优势来源:协鑫集成科技 发布时间:2026-07-13 14:47:14

协鑫集成博士后工作站加速布局BC背接触与钙钛矿叠层电池,实现33.44%柔性叠层效率,跻身全球第一梯队;三年年均进站2名博士后,推动GPC高端产品量产落地,打通“实验室—产业化”关键路径,支撑光伏技术三曲线战略。

超强台风“巴威”逼近!工商业屋顶光伏如何扛住强台风?来源:东方日升BIPV 发布时间:2026-07-09 09:51:43

9号超强台风“巴威”即将登陆浙江沿海,光伏电站面临严峻考验。本文详解台风前四大应急防护措施,并重点推介东方日升昇顶系统——经ASTM E1592标准9900Pa抗风揭测试及多年沿海实战验证,凭借一体化构造、450°直立锁边、滑移支座等硬核技术,为分布式光伏提供源头抗风保障。

西南石油大学研发新型太阳能电池,光电转换效率突破极限来源:四川在线 发布时间:2026-07-09 09:45:18

西南石油大学光伏材料与技术科研团队成功研发新型硅基异质结叠层太阳能电池,光电转换效率达35%,显著突破单结晶硅电池29.4%的理论极限。该成果依托宽带隙钙钛矿顶电池与窄带隙晶硅异质结底电池的上下串联结构,实现对不同波长太阳光的分段高效吸收。关键技术如纳晶硅氧薄膜与铜互联工艺达国际领先水平,获中国可再生能源学会科技进步一等奖。团队同步推动成果转化:建成校内图书馆分布式光伏项目(累计发电51.88万度)、金阳中学光伏示范工程(年发电量预计17.07万度),并完成12项技术在通威太阳能等企业产业化应用,涵盖“技术研发—示范应用—产业落地”全链条。(199字)

双台风连环来袭!“美莎克”+“巴威”轮番来袭,光伏人如何守护你的财产安全?来源:天合光能 发布时间:2026-07-09 09:09:58

双台风“美莎克”“巴威”轮番袭击沿海,光伏电站面临强风、飞石、盐雾、火灾等多重威胁。天合光能推出防台风-极御组件,具备17级抗风压、2.5mm加厚双玻抗冲击、IEC Class A+A顶级防火三大硬核实力,专为台风高发区定制,筑牢极端天气下的资产安全底线。