户用光伏电站这样安装,发电量居然少15%-中国红·光伏芯-固德威光伏逆变器,工信部推荐品牌!
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户用光伏电站这样安装,发电量居然少15%
+ 发布时间:2021-04-13

前 言

前段时间有客户问小固:

一个房屋是水泥屋面的,坐东朝西或者坐西朝东,组件是朝南排布好,还是按房屋朝向排布好?


按照房屋朝向排布肯定更美观,但是在发电量上跟朝南排布有一定差异,具体发电量差多少,小固带着敬业的精神、通过专业的分析来解答这个问题。

发电量差多少?


01项目概况


选取山东济南市作为参考,该地区属于三类地区,全年辐射量为1338.5kWh/m²


以某户用水泥屋面为例,屋顶坐西朝东,总共可安装450Wp光伏组件48块,总容量为21.6kWp,使用一台固德威GW20KT-DT逆变器,组件朝南安装,倾角为30°,如下图所示。分别模拟南偏东30°/45°/60°/90°和南偏西30°/45°/60°/90°的发电量差异。



02方位角与辐照量


方位角指光伏方阵朝向与正南方向之间的夹角(不考虑磁偏角),不同的方位角对应接收的辐射总量不同,通常将太阳能板方阵朝向接受光照时间最长的方位角视为最佳方位角。




固定倾角,不同方位角的情况下,电站年累计太阳辐射量。



结论:

·         随着方位角度的增加,辐照量线性递减,正南辐照量最大。

·         南偏西、南偏东在相同方位角度情况下,辐照量数值差异不大。


03方位角与阵列间阴影


1)正南间距设计


阵列间距设计一般确定原则是:冬至日当天早晨9:00至下午15:00的时间段内,光伏阵列不应被遮挡。按照如下公式进行计算,光伏阵列间距或可能遮挡物与阵列底边的垂直距离应不小于D





计算得出D≥5


2)不同方位角阵列阴影损失(以南偏东为例)



南偏东30°,计算得出冬至当天系统的前后排阴影遮挡损失为1.8%



南偏东45°,计算得出冬至当天系统的前后排阴影遮挡损失为2.4%



南偏东60°,计算得出冬至当天系统的前后排阴影遮挡损失为2.5%



南偏东90°,计算得出冬至当天系统的前后排阴影遮挡损失为1.2%


同时仿真南偏西四个角度,得到以下图形:



结论:

前后阵列遮挡阴影损失并不是随着方位角度呈现线性的关系,当方位角达到偏60°角度时,前后遮挡阴影损失递减。


04发电量模拟对比


按照装机容量21.6kW计算,使用48450W组件,组串16pcsx3,使用20kW逆变器



使用PVsyst计算模拟,变量仅为方位角度,其余不变:



结论:

·         随着方位角度的增加,发电量递减,0度(正南)发电量最大。

·         南偏西、南偏东在相同方位角度情况下,发电量数值差异不大。

·         与辐照值的趋势规律保持一致。


05结论


现实情况中,假设房屋的方位角不满足正南的朝向,如何权衡发电量以及电站与房屋结合的美观度,需要结合自身的需求进行设计。


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