独立光伏发电系统光伏方阵最佳倾角的分析计算
光伏电站最佳倾角计算
光伏电站最佳倾角计算光伏电站的倾角是指太阳能电池板相对于地面的倾斜角度，它对光伏电站发电量的影响非常重要。
因此，确定适合光伏电站的最佳倾角是非常关键的。
光伏电站的最佳倾角可以通过多种方法计算，下面将介绍两种常用的计算方法。
方法一：理论最大日辐射总量法这种方法通过计算理论上一些地点太阳辐射最大值所对应的倾角来确定最佳倾角。
步骤如下：1.找到该地区平均气象参数表，查找最大日辐射总量。
2.根据最大日辐射总量所发生的日期、日照时间、时角等参数计算太阳高度角和太阳方位角。
3.根据太阳高度角和太阳方位角计算最佳倾角。
这种方法的优点是简单易行，但缺点是没有考虑到季节变化和太阳位置变化的因素。
方法二：最大年功率法这种方法通过计算在一年中不同倾角下的平均发电量，找到最大年发电量所对应的倾角。
步骤如下：1.根据该地区一年的天文参数，计算在不同倾角下的平均辐射量。
2.根据不同倾角下的平均辐射量和光伏电池板的转换效率计算在不同倾角下的平均发电量。
3.找到在不同倾角下的最大年发电量所对应的倾角，即为最佳倾角。
这种方法考虑了季节和太阳位置的变化，能够给出更准确的结果。
除了这两种计算方法外，还可以利用电站已有的监测数据进行倾角的优化。
通过收集电站的发电数据和倾角信息，利用数据分析方法找到最佳倾角。
在实际的光伏电站设计中，需要考虑到不同地区的气象条件、地理位置、设备的安装方式等因素，综合选择最佳倾角。
此外，最佳倾角也可能因为不同季节、不同光伏组件类型等因素的变化而发生改变。
总之，光伏电站的最佳倾角计算是一个复杂的过程，需要考虑到多种因素。
理论最大日辐射总量法和最大年功率法是两种常见的计算方法，但在实际应用中还需要结合实际情况进行综合考虑。
光伏电站最佳倾角的确定对于提高光伏发电效率、最大限度地利用太阳能资源至关重要。
独立光伏系统最佳倾角计算新方法[1]
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12
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光伏阵列(太阳能电池板方阵)安装角度计算和确定
太阳能电池板方阵安装角度计算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，可是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30~40%，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.方位角太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度）。
一般情况下，方阵朝向正南（即方阵垂直面与正南的夹角为0°）时，太阳电池发电量是最大的。
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%。
但是，在晴朗的夏天，太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后，因此方阵的方位稍微向西偏一些时，在午后时刻可获得最大发电功率。
在不同的季节，太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大的时候。
方阵设置场所受到许多条件的制约，例如，在地面上设置时土地的方位角、在屋顶上设置时屋顶的方位角，或者是为了躲避太阳阴影时的方位角，以及布置规划、发电效率、设计规划、建设目的等许多因素都有关系。
如果要将方位角调整到在一天中负荷的峰值时刻与发电峰值时刻一致时，请参考下述的公式。
至于并网发电的场合，希望综合考虑以上各方面的情况来选定方位角。
方位角=（一天中负荷的峰值时刻（24小时制）—12）X 1$ （经度－116）10月9日北京的太阳电池方阵处于不同方位角时，日射量与时间推移的关系曲线。
在不同的季节，各个方位的日射量峰值产生时刻是不一样的。
2.倾斜角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。
光伏方阵的安装角度计算方式
光伏方阵的安装角度计算方式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，可是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60～70％，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.方位角太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度）。
一般情况下，方阵朝向正南（即方阵垂直面与正南的夹角为0°）时，太阳电池发电量是最大的。
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％。
但是，在晴朗的夏天，太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后，因此方阵的方位稍微向西偏一些时，在午后时刻可获得最大发电功率。
在不同的季节，太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大的时候。
方阵设置场所受到许多条件的制约，例如，在地面上设置时土地的方位角、在屋顶上设置时屋顶的方位角，或者是为了躲避太阳阴影时的方位角，以及布置规划、发电效率、设计规划、建设目的等许多因素都有关系。
如果要将方位角调整到在一天中负荷的峰值时刻与发电峰值时刻一致时，请参考下述的公式。
至于并网发电的场合，希望综合考虑以上各方面的情况来选定方位角。
方位角＝（一天中负荷的峰值时刻（24小时制）－12）×15＋（经度－116）10月9日北京的太阳电池方阵处于不同方位角时，日射量与时间推移的关系曲线。
在不同的季节，各个方位的日射量峰值产生时刻是不一样的。
2.倾斜角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。
光伏系统阵列的倾角估算
光伏系统阵列的倾角估算
用户以"度"为单位输入光伏方阵与水平面间的夹角。
大多数情况下，方阵的倾角为：
• 等于当地纬度的绝对值：这个倾角通常使全年在方阵表面上的太阳辐射能达到最大，适于全年工作系统使用；
•等于当地纬度的绝对值减15度：这个倾角通常使夏季期间在光伏方阵表面上的太阳辐射能达到最大；
•等于当地纬度的绝对值加15度：这个倾角通常使冬季期间在方阵表面上的太阳辐射能达到最大。
在气候恶劣的情况下，该倾角也用来减少雪的堆积；
•对于安装在屋顶上的光伏方阵，其倾角就等于屋顶的倾角：就能源产量而言这种安装方式不一定要体现最佳效果，但由于不需要支架而大大地减少了安装成本，而且从审美的角度来看，这种安装方式也是值得向往的；
• 对于固定的太阳电池方阵，其倾角等于90度：这种安装方式相当于将光伏方阵安装在建筑物正面，就能源产量而言这种安装方式绝不是最理想的，但由于不考虑昂贵的包覆和支架的需要而大大地减少了安装成本，而且从审美的角度来看，这种安装方式也是值得向往的。
光伏电站最佳倾角计算
光伏电站最佳倾角计算光伏电站是将太阳能转化为电能的设备，其性能与光照角度密切相关。
而光伏电站最佳倾角的选择对电站的发电效率有着重要的影响。
本文将介绍光伏电站最佳倾角的计算方法及其影响因素。
一、光伏电站最佳倾角的定义与意义光伏电站最佳倾角是指太阳能电池板在某一地点上以最佳角度倾斜时，能够获得最大的日平均辐照量。
因为太阳光的角度会随着时间、季节和地点的不同而发生变化，所以选择合适的倾角可以最大程度地吸收太阳能，提高光伏电站的发电效率。
二、光伏电站最佳倾角的计算方法1. 等效纬度法等效纬度法是一种常用的计算光伏电站最佳倾角的方法。
根据地理位置的纬度，可以通过以下公式计算得到光伏电站最佳倾角：最佳倾角 = 纬度+ 10°2. 经验公式法除了等效纬度法，还有一些经验公式可用于光伏电站最佳倾角的计算。
例如，在中国境内，可以使用以下经验公式：最佳倾角 = 纬度× 0.87 + 3.4°3. 基于经验数据的方法除了常用的公式法，还可以根据实际经验数据进行计算。
通过收集不同地区、不同季节的光照数据，进行统计分析，找到最佳倾角与地理位置、季节变化之间的关系。
然后根据所在地区的具体情况进行调整，得到最适合该地区的最佳倾角。
三、影响光伏电站最佳倾角的因素1. 地理位置：不同地理位置的太阳高度角和太阳方位角会有所不同，因此最佳倾角也会受到地理位置的影响。
2. 季节变化：太阳高度角和太阳方位角会随着季节的变化而变化，因此最佳倾角也会随之调整。
3. 光照条件：不同地区的光照条件也会对最佳倾角产生影响。
例如，高纬度地区的太阳高度角较低，最佳倾角相对较小。
4. 光伏电池板类型：不同类型的光伏电池板对光照角度的要求也有所不同，因此最佳倾角会因电池板类型的不同而有所差异。
四、最佳倾角的优化与应用1. 组合倾角法在实际应用中，可以采用组合倾角的方式来优化光伏电站的发电效率。
通过调整部分电池板的倾角，使得整个光伏电站在不同季节和不同光照条件下都能获得较高的发电效率。
光伏阵列太阳能电池板方阵安装角度计算和确定
光伏阵列太阳能电池板方阵安装角度计算和确定 The pony was revised in January 2021太阳能电池板方阵安装角度计算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，可是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30～40％，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.方位角太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度）。
一般情况下，方阵朝向正南（即方阵垂直面与正南的夹角为0°）时，太阳电池发电量是最大的。
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％。
但是，在晴朗的夏天，太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后，因此方阵的方位稍微向西偏一些时，在午后时刻可获得最大发电功率。
在不同的季节，太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大的时候。
方阵设置场所受到许多条件的制约，例如，在地面上设置时土地的方位角、在屋顶上设置时屋顶的方位角，或者是为了躲避太阳阴影时的方位角，以及布置规划、发电效率、设计规划、建设目的等许多因素都有关系。
如果要将方位角调整到在一天中负荷的峰值时刻与发电峰值时刻一致时，请参考下述的公式。
至于并网发电的场合，希望综合考虑以上各方面的情况来选定方位角。
方位角＝（一天中负荷的峰值时刻（24小时制）－12）×15＋（经度－116） 10月9日北京的太阳电池方阵处于不同方位角时，日射量与时间推移的关系曲线。
在不同的季节，各个方位的日射量峰值产生时刻是不一样的。
2.倾斜角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。
光伏电站倾角计算方式
光伏电站倾角计算方式光伏电站的倾角是指光伏电池板与地面（或建筑物）的夹角，一般选择合适的倾角可以最大程度地利用太阳能的辐射，提高光伏发电效率。
光伏电站的倾角计算需要考虑多种因素，包括太阳高度角、太阳入射角、地理位置、季节变化等。
接下来，我将详细介绍几种常见的计算方式。
1.太阳高度角法太阳高度角是太阳光线与水平平面的夹角，可以通过太阳运动轨迹的计算得出。
一般来说，太阳高度角与地理纬度有关，纬度越靠近赤道，太阳高度角越大。
太阳高度角的计算公式如下：θ=90°-φ+δ其中，θ表示太阳高度角，φ表示地理纬度，δ表示太阳赤纬。
2.太阳入射角法太阳入射角是太阳光线与光伏电池板法线（垂直于电池板表面）的夹角，可以通过太阳高度角和太阳方位角计算得出。
太阳入射角的计算公式如下：α = arccos(sin(φ)sin(θ)cos(β) -cos(φ)sin(θ)sin(β)cos(γ) + cos(φ)cos(θ)cos(γ))其中，α表示太阳入射角，φ表示地理纬度，θ表示太阳高度角，β表示光伏电池板的倾角，γ表示光伏电池板的朝向角。
3.经验公式法除了利用太阳高度角和太阳入射角来计算光伏电池板的倾角外，还可以利用一些经验公式来快速估算倾角。
根据经验表明，夏季光伏电池板的倾角应为地理纬度减去10-15度，冬季倾角则应为地理纬度加上10-15度。
这种计算方法虽然简单粗略，但通常可以满足一般光伏电站的倾角需求。
由于每个光伏电站的地理位置、建筑物条件、太阳辐射情况都会存在差异，因此在实际应用中应综合考虑上述几种计算方法，并结合实际情况进行调整。
此外，还应考虑场地利用率、美观程度、清洁效果等因素，选择合适的倾角，以最大限度地提高光伏发电效率。
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1 影响光伏方阵发电因素
光伏方阵是由太阳能电池构成的光伏组件构成，太阳 能电池在有光照情况下吸收光能，产生定向移动的自由电 荷并积累，从而在其两端形成电动势，当两端闭合时便产 生电流。
如下结论。 不同月份不同倾角的方阵发电量差距很大，光伏方阵
所选择的倾角对独立光伏发电系统的性能影响很大。 对于已知地区，太阳能资源和环境温度对光伏发电系
统的影响是确定的，可改变的是光伏方阵的倾角，不同倾 角使得一年之中每月的最小发电量差距很大。
按不同倾角情况下发电量最少月份的最大值选择，榆 林地区户用独立光伏发电系统光伏方阵最佳倾角为纬度的 近似值40°，这也是系统全年发电量最大的倾角。
时间 /月
图2 榆林地区太阳辐射
富集区之一，开发利用潜力巨大。参考NASA Surface
meteorology and Solar Energy数据，榆林地区太阳辐射的
变化见图2。
3 倾角对光伏方阵性能影响
3.1 模拟计算
按方阵方向朝正南，依据榆林地区太阳能和温度资
料，模拟计算方阵中1 Wp太阳能电池在不同倾角情况下
70
0.02 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 80 90
时间 /月
图3 不同倾斜角月发电量
电量如图4所示，由图可以看出倾角40°时可以得到全年最
大发电量1.245 kWh，倾角90°时可以得到全年最小发电量
0.827 kWh。
3.2 结果分析
不同倾角方阵的Leabharlann 发 最小电量图5所示，由图 可以看出倾角40°时的月 发最小电量（9月）0.093 kWh是不同倾角情况下 最大的，倾角90°时的月 发最小电量（6月）0.040
使用，介绍了一种新型的遥控式跌落熔断器的使用经验，通过实际应用，提出了运行中应注意的问题。
关键词：遥控式跌落熔断器；配电台区
中图分类号：TM563 文献标志码：B
文章编号：1003-0867(2010)11-0054-02
跌落式熔断器是一种分合变压器的简易设备，该设备 成本低廉，运行维护简单，被广泛用于城市和农村10 kV 配电台区。随着社会的进一步发展，对城市电网要求不断 提高，在城市配网或用户配电设备中采用的箱式变电站 主要采用负荷开关控制变压器的分合，该方式投资大、维 护成本高，不适合农村地广人稀的发展环境和经济发展水 平。跌落式熔断器在一定的历史时期发挥了巨大的作用， 但使用几十年以来暴露出很多问题，存在诸多的安全隐 患，已不能满足新时期安全、人性化、智能化电网建设的 需要。
1 跌落式熔断器运行情况及存在的问题
目前，农网中跌落式熔断器主要运行在农村综合变、 专用变和抗旱变台区。跌落式熔断器主要存在以下几个方 面的问题。 1.1 设备损坏
保险管内熔丝容易在拉合时被拉断，损耗了大量的 熔丝；拉合用力不均，易导致熔断器触头损坏，减少使 用寿命；由于操作不当等原因，支柱体发生松动，以致 发生损坏。
由于光伏发电的全部能量来自于阳光，因而光伏方阵 所能获得的辐射量决定了它的发电量。而太阳辐射量的多 少与太阳高度、地理纬度、海拔高度、大气质量、大气透 明度、日照时间等有关。
太阳能电池的温度对效率也有一定的影响，随温度的 升高，在PN结附近的活性层的厚度减少，这将使电池电 压和转换效率明显下降。因此，晶体硅太阳能电池效率在 寒冷的冬季高于炎热的夏季，一般温度每降低1 ℃，效率 提高0.5%。
出于经济和可靠性考虑，一般的独立光伏发电系统 中，光伏组件是固定安装的。因此，独立光伏发电系统设 计中，光伏组件的安装形式和安装角度直接影响系统发电 能力，对于系统工作和系统经济性有巨大的影响[2][3]。
2 榆林地区气象条件
榆林市位于陕西省最 北部，地处陕甘宁蒙晋五 省（区）交界接壤地带， 位于东经107°28'~111°15'， 北纬36°57'~39°34'之间， 年平均气温10 ℃，平均降
参考文献
[1] 沈辉，曾祖勤. 太阳能光伏发电技术[M]. 北京：化学工 业出版社，2005, 8.
[2] 李安定. 太阳能光伏发电系统工程[M]. 北京：北京工业大 学出版社，2001.
[3] 王炳忠. 太阳辐射计算讲座[J]. solar energy，2000，4. [4] 狄大卫，施正荣，陆红艳. 光伏应用学[M]. 上海：上海交
New Energy 新能源
榆林地区户用独立光伏发电系统 光伏方阵最佳倾角的分析计算
段宇涵,陕西省地方电力集团公司
陕西“太阳－太阳”光伏发电扶贫工程，是陕西省地 方电力（集团）有限公司解决陕西剩余无电人口用电困难 的爱心工程和惠民工程，采用户用独立光伏发电系统解决 无电户的基本生活用电。光伏组件是户用独立光伏发电系 统的核心部件，其性能主要是受太阳辐射、环境温度和方 阵倾角等因素影响。因此，光伏方阵的倾角设计就成为系 统设计首先要解决的关键问题[1]。
变化见图1。
榆林地区日照时 数长，年均日照时数 2500~2900 h，光照时 数及辐射量均居全国 之首，年太阳辐射达 5500~6000 MJ/m2， 是全国太阳能资源
日照辐射 /kWh.m-2
200 180 160 140 120 100 80 60 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
发电系统中，并不是以年发电量或总发电量最高为目标
的。它更倾向于最坏情况计算，在日照充足的月份，部 分可能的发电量被抛弃[5][6]。
因此，选择榆林地区纬度的近似值倾斜角40°作为榆
林地区户用独立光伏发电系统光伏方阵最佳倾角，这也是
是系统全年发电量最大的倾角。
4 结论
户用独立光伏发电系统光伏方阵最佳倾角选择需要 所在地区不同月份的太阳能和温度资料，按不同倾角情 况下发电量最少月份的最大值选择。基于以上分析，有
温度 /℃
30 25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
时间 /月
图1 榆林地区环境温度
水400 mm左右，无霜期150天左右。参考NASA Surface
meteorology and Solar Energy数据，榆林地区环境温度的
发电性能，结果如下所述。
不同月份不同倾角的方阵发电量如图3所示意，由
图可以看出倾角10°时5 月可以得到最大发电量 0.127 kWh，倾角90°时6 月可以得到最小发电量 0.040 kWh。
不同倾角方阵的年发
发电量 /kWh
0.14
0
0.12
10
20
0.1
30
0.08
40
0.06
50
60
0.04
发电量 /kWh
1.3
1.2
1.1
1
0.9
0.8
0
20
40
60
80
倾角 /°
图4 不同倾斜角年发电量
2010年第11期 总第282期
53
RURAL ELECTRIFICATION
电器设备 Equipment
遥控式跌落熔断器
在农网配电台区的应用
崔勇，河南省兰考供电公司 杨贤辉，江西省景德镇供电公司
摘要：跌落式熔断器存在很多安全隐患，已不能满足新时期电网安全和智能电网建设的需要，该文通过本地区的
通大学出版社，2008. [5] 王健强. 独立光伏发电系统[J]. 电子电力. 2009，3. [6] 李文婷. 青海省无电乡通电工程光伏方阵最佳倾角的分析
计算[J]. 青海科技， 2003，4. （责任编辑：刘艳涛）
54
2010年第11期 总第282期
RURAL ELECTRIFICATION
kWh是不同倾角情况下最小的。
独立光伏发电系统中光伏组件最佳倾角设计原则与
并网光伏发电系统 不同。倾角设计的 目标是在每月日辐 射强度不均匀的情 况下，平衡各月的 平均发电量，并满
发电量 /kWh
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02 0
20
40
60
80
倾角 /°
图5 不同倾斜角月最小发电量
足发电量最少月份的用电需求。也就是说，在独立光伏