（作者：陜西光伏產(chǎn)業(yè)有限公司 王歡 才深）

隨著國(guó)內(nèi)光伏電站發(fā)展的日趨迅猛，發(fā)電量已成為同等裝機(jī)規(guī)模電站效益的重要考核指標(biāo)，光伏組件是其發(fā)電系統(tǒng)的核心設(shè)備，其發(fā)電性能主要受到行業(yè)規(guī)范、出廠(chǎng)參數(shù)、太陽(yáng)輻射和方陣傾角等因素的影響，其中方陣傾角為設(shè)計(jì)可控因素。

本文主要參考西安地區(qū)氣候資料，以便建立光伏發(fā)電模型，從而研究方陣傾角對(duì)發(fā)電量的影響，*后得出西安地區(qū)的*佳組件方陣設(shè)計(jì)傾角。

光伏組件是通過(guò)半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng)直接將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換為電能的設(shè)備，發(fā)電過(guò)程**可靠、無(wú)噪音、無(wú)污染，其全部能源來(lái)源于陽(yáng)光輻射，因此光伏組件通過(guò)串并聯(lián)方式組成的光伏方陣所能獲取的輻射量決定了其后期發(fā)電量。

而太陽(yáng)輻射量的多少與光伏電站所處地理位置的太陽(yáng)高度角、海拔高度、天氣狀況、大氣透明度、白晝時(shí)間長(zhǎng)短等因素有關(guān)。

西安地區(qū)位于東經(jīng)107°40′-109°49′、北緯33°39′-34°45′之間，海拔298米，屬于暖溫帶半濕潤(rùn)的季風(fēng)氣候區(qū)，雨量適中。年極端*高氣溫在42.9℃，4-10月極端*低氣溫-1.9℃，無(wú)霜期平均為219-233天，年平均氣溫15.8℃, 年平均風(fēng)速1.9M/S。參考NASA提供的數(shù)據(jù)（見(jiàn)圖1）計(jì)算出西安地區(qū)全年輻射量的平均值為4389.52M

由于西安地區(qū)經(jīng)緯度跨度小，如忽略局部小氣候?qū)μ?yáng)能輻射的影響，可以認(rèn)為在西安地區(qū)的太陽(yáng)能輻射量基本一致。

組件方陣分為固定式、跟蹤式等安裝形式，其中跟蹤式電站的發(fā)電量比固定式稍高，但安裝成本及后期運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較高，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性一般光伏電站宜采用固定式。固定式的安裝形式如圖2。

圖2 固定式方陣安裝效果圖

由此，采用固定式安裝形式的電站中，組件方陣傾角對(duì)發(fā)電量有至關(guān)重要的影響。

模擬計(jì)算按光伏組件方陣朝正南方向，光伏組件參數(shù)采用陜西省內(nèi)生產(chǎn)制造商提供的單晶190Wp型號(hào)組件，其效率為14.9%，正常運(yùn)行溫度為45℃，變頻器效率為96.0%。

利用以上數(shù)據(jù)并參考參考西安地區(qū)氣象資料，通過(guò)軟件RETScreen模擬計(jì)算1MWp光伏組件在不同傾角情況下發(fā)電量，

由此可以看出在0°-55°傾角之間，組件方陣發(fā)電量基本處于正態(tài)分布狀況，尤其傾角為26°時(shí)發(fā)電量*高，此時(shí)1MWp光伏組件的發(fā)電量為1108.77MWh。

光伏方陣固定安裝形式,因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠、成本低廉及維護(hù)方便,被廣泛應(yīng)用于光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中固定方陣傾角的選擇至關(guān)重要。

基于西安地區(qū)年均太陽(yáng)輻射量下，通過(guò)不同方陣傾角對(duì)發(fā)電量的影響模擬分析，*終得出26°為年發(fā)電量*大傾角。