在同樣的組件設(shè)備下，光伏電站如何獲取最佳的發(fā)電量？光伏電站的發(fā)電量與總體系統(tǒng)效率PR值直接相關(guān)，是一個多因素影響的結(jié)果，總體而言為了獲取到項目位置最佳的系統(tǒng)效率，除了設(shè)備選型和陣列布置外，主要跟支架選型和傾角設(shè)計有關(guān)。

當(dāng)物體的平面和光線完全垂直時，光線接收面最大化，但設(shè)計光伏板傾角時，就不是直接懟到垂直光線就完事了，這樣反而會降低對光照輻射的吸收，因為光伏板表面的玻璃或者其他材質(zhì)會加大反射程度，同時會減少散射輻射。我們追求的是在設(shè)計安裝光伏組件時，盡量讓組件收集傾斜面總輻射的最大值（GTI opta），這樣才能獲得最佳發(fā)電量。這個最佳傾斜面的設(shè)計依賴于支架形式的確定。

支 架 形 式

支架形式的分類多種多樣，根據(jù)應(yīng)用場景有地面支架、屋頂支架、漂浮支架。對于常見的地面支架，又分為固定支架、固定可調(diào)支架、跟蹤支架。固定支架還有單立柱和雙立柱的分類，跟蹤支架也有平單軸、斜單軸、雙單軸三種分類。眾多支架形式可以適應(yīng)不同的場景需求，在支架選型的時候，要兼顧先進(jìn)性、適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性考慮，通過測算方陣度電成本來擇優(yōu)推薦。以地面光伏為例，一般情況下度電成本從低到高的排序為：平單軸支架<固定可調(diào)支架<固定支架。平單軸支架度電成本最低，具有較好的收益，固定可調(diào)支架次之，固定支架最高。

項目業(yè)主、設(shè)計院、設(shè)備廠家都有各自支架選型的經(jīng)驗和偏好，就此分享一些筆者自己的經(jīng)驗以供參考：

• （1）固定支架：其技術(shù)成熟，運行穩(wěn)定，運維簡單，適宜低緯度地區(qū)，或者輻射量對傾角不敏感的地區(qū)；運維難度大的地區(qū)；具有高溫高濕、鹽堿腐蝕、多風(fēng)沙空氣等復(fù)雜氣候環(huán)境，或氣象災(zāi)害頻發(fā)的區(qū)域，如菲律賓、越南每年有臺風(fēng)影響，優(yōu)先使用固定支架；
• （2）固定可調(diào)支架：技術(shù)相對較成熟，有手動、電動等多種調(diào)節(jié)方式，適宜高緯度地區(qū)，或者輻射量對傾角敏感的地區(qū)，相比固定支架價格略高0.05元/W左右。一年至少調(diào)整2次，年發(fā)電量增益在5%左右，若一年調(diào)整4次發(fā)電量增益更高，但會相應(yīng)增加人工成本；
• （3）跟蹤支架：首選平單軸，其發(fā)電量高，單位度電成本低，價格相比固定支架貴0.2元/W-0.4元/W左右，年發(fā)電量增益在10%-15%左右，在投標(biāo)的時候很有優(yōu)勢，但是受其結(jié)構(gòu)影響，受風(fēng)時組件抖動較嚴(yán)重，系統(tǒng)故障率稍高，對于復(fù)雜氣候環(huán)境及運維難度大的區(qū)域應(yīng)提高IP防護(hù)等級、增加防護(hù)措施，還是建議少用；
• （4）盡量減少支架混裝比例，對于采購、安裝、運維各階段都會增加負(fù)擔(dān)。

傾 角 計 算

光伏電站的傾斜角是光伏組件表面與地表水平面之間的夾角。電站設(shè)計時，一般參考不同傾斜角度下全年累計輻射量歷史數(shù)據(jù)，選擇輻射量最高的角度作為最佳傾角設(shè)計。

一些總結(jié)：

• （1）最佳傾斜角與當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥扔嘘P(guān)，以赤道為基準(zhǔn)點，地理緯度與最佳傾斜角度數(shù)成同向增大。
• （2）最佳傾角是一個角度區(qū)間，符合拋物線的分布規(guī)律，接近區(qū)間的時候發(fā)電量逐步上升，超過區(qū)間后發(fā)電量逐步降低。區(qū)間內(nèi)偏差一兩度總輻射差別不大，但是對前后排間距影響較大，固定支架設(shè)計時傾向于在區(qū)間內(nèi)選擇最小的角度，可節(jié)省用地面積。
• （3）固定可調(diào)式傾角的方案采用每隔一段時間調(diào)節(jié)組件傾斜面的角度，使之在此時間段內(nèi)接收到的太陽輻射最大。一年最少調(diào)整2次，即4月-9月夏季太陽高度角較高，組件角度調(diào)小；10月-次年3月冬季太陽高度角較低，組件角度調(diào)高，在國內(nèi)一般4月末和9月末進(jìn)行調(diào)整。
• （4）跟蹤支架自動跟蹤最佳傾角，跟蹤角度為-45°~45°。但考慮風(fēng)荷載和雪荷載等當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件后，需要對跟蹤角度進(jìn)行一定的限制。

我國重點城市光伏最佳傾角速查

下面我國重點城市光伏最佳傾角參考值，以及按照79%的系統(tǒng)效率，年等效滿負(fù)荷小時數(shù)參考值，供速查使用。

如果條件有限，也可以根據(jù)當(dāng)?shù)鼐暥却致源_定光伏組件的最佳傾斜角：

• （1）緯度為0°~25°時，傾斜角等于緯度;
• （2）緯度為26°~40°時，傾斜角等于緯度加上5°~10°;
• （3）緯度為41°~55°時，傾斜角等于緯度加上10°~15°;
• （4）緯度為55°以上時，傾斜角等于緯度加上15°~20°。