L-iżvilupp li qed jisplodu ta 'l-industrija fotovoltajka domestika wassal għal żieda sinifikanti fl-iskala u l-kwantità ta' power stations fotovoltajċi. L-iżvilupp kontinwu u l-maturità tal-industrija ressqu wkoll rekwiżiti ogħla għad-disinn tal-impjant tal-enerġija. Id-disinn estensiv ta 'qabel ma jistax jibqa' jissodisfa l-ħtiġijiet ta 'żvilupp tal-lum. Id-disinn raffinat tal-impjanti tal-enerġija fotovoltajċi jeħtieġ kull dettall biex tittejjeb l-effiċjenza tas-sistema tal-impjant tal-enerġija sabiex tirbaħ ir-rikonoxximent tas-sidien u l-investituri.
Matul il-proċess ta 'kostruzzjoni u installazzjoni ta' impjanti tal-enerġija fotovoltajċi, teknoloġiji fotovoltajċi differenti u disinji tas-sistema għandhom rekwiżiti differenti għall-angolu tal-inklinazzjoni u l-orjentazzjoni. Biex jiġi żgurat l-aħjar effett ta 'ġenerazzjoni ta' enerġija, spiss issir referenza għalih "l-angolu ta 'inklinazzjoni ottimali". X'inhu l-aħjar angolu tal-inklinazzjoni?
L-angolu bejn il-wiċċ tal-modulu fotovoltajku u l-livell tal-art jissejjaħ l-angolu tal-inklinazzjoni. Id-Dinja ddur madwar ix-Xemx, u f'perjodu ta' rivoluzzjoni wieħed, il-punt tad-dawl tax-xemx dirett fuq id-Dinja jimxi 'l quddiem u lura bejn it-Tropiku tal-Kanċer u t-Tropiku ta' Kaprikornu. Allura l-ammont totali ta 'radjazzjoni riċevuta mill-pjan tal-wiċċ tal-moduli fotovoltajċi jvarja taħt angoli ta' inklinazzjoni differenti. Meta niddisinjaw l-impjanti tal-enerġija, ġeneralment nirreferu għad-dejta storika tar-radjazzjoni kumulattiva f'angoli ta 'inklinazzjoni differenti matul is-sena u tagħżel l-angolu bl-ogħla radjazzjoni bħala l-aħjar disinn tal-angolu tal-inklinazzjoni.
Skont il-"Kodiċi tad-Disinn għal Stazzjonijiet tal-Enerġija Fotovoltajċi" GB 50797-2012, l-angolu tal-inklinazzjoni ottimali huwa definit bħala r-radjazzjoni totali annwali massima. Jekk il-firxa fotovoltajka fissa tirċievi r-radjazzjoni totali annwali massima fuq il-wiċċ inklinat f'dan l-angolu tal-inklinazzjoni, allura l-angolu tal-inklinazzjoni jissejjaħ l-angolu tal-inklinazzjoni ottimali (aktar milli l-ogħla ġenerazzjoni ta 'enerġija annwali); Madankollu, f'xi xenarji, l-angolu tal-inklinazzjoni ottimali jista 'jkun ukoll l-angolu tal-inklinazzjoni li jikkorrispondi għall-ogħla ġenerazzjoni ta' enerġija annwali, l-angolu tal-inklinazzjoni li jikkorrispondi għall-ogħla rendiment, l-angolu tal-inklinazzjoni li jikkorrispondi għall-ogħla ġenerazzjoni tal-enerġija ta 'kull xahar, u angoli tal-inklinazzjoni ottimali oħra kkalkulati taħt diversi kundizzjonijiet li jillimitaw. Dan l-artikolu jiddiskuti prinċipalment l-angolu tal-inklinazzjoni bl-ogħla radjazzjoni totali annwali.
Għaliex għandna bżonn l-aħjar angolu tal-inklinazzjoni?
L-aħjar angolu tal-inklinazzjoni huwa ddisinjat primarjament biex jirċievi aktar radjazzjoni solari. Għal firxa fotovoltajka inklinata, l-angoli differenti ta 'inċidenza tax-xemx fuqha se jirriżultaw f'ammonti differenti ta' radjazzjoni solari normali riċevuta għal kull unità ta 'żona. Iktar ma jkun kbir l-angolu ta 'inċidenza (l-angolu perpendikolari għan-normal tal-firxa fotovoltajka), inqas ir-radjazzjoni solari normali riċevuta (għall-istess input ta' radjazzjoni). Il-bidla fl-angolu tal-inklinazzjoni tal-firxa fotovoltajka tikkawża bidla fl-angolu inċidentali tax-xemx, u b'hekk taffettwa r-riċeviment tar-radjazzjoni tagħha. Għalhekk, huwa meħtieġ li jinkiseb l-aħjar angolu ta 'inklinazzjoni bbażat fuq ir-riċeviment annwali tar-radjazzjoni permezz ta' kalkoli teoretiċi.
Dijagramma skematika tal-komponent li jirċievi radjazzjoni solari
Fil-proċess tat-tfassil tal-angolu tal-inklinazzjoni ottimali fil-prattika, huwa wkoll meħtieġ li jitqiesu fatturi bħall-ambjent ġeografiku u naturali tas-sit tal-kostruzzjoni tal-proġett. L-impatt tal-angolu tal-inklinazzjoni fuq il-borra li tiżżerżaq; L-impatt tal-bidliet fl-angolu tal-inklinazzjoni fuq il-pressjoni tar-riħ u r-reżistenza tal-pressjoni tal-borra tal-komponenti; Fl-istess ħin, huwa meħtieġ li jiġi kkunsidrat l-impatt ta 'dawn il-fatturi fuq l-għażla tal-materjali tal-parentesi fotovoltajċi u l-ippeżar tal-pedament, kif ukoll bidliet fid-distanza bejn ir-ringieli ta' quddiem u ta 'wara kkawżati minn angoli eċċessivament għoljin, li jżidu l-ispejjeż tal-art.
Kif tikkalkula l-aħjar angolu tal-inklinazzjoni?
Il-kalkolu tal-angolu ottimali tal-inklinazzjoni jeħtieġ li l-latitudni u l-lonġitudni lokali jiddeterminaw l-altitudni u l-ażimut tax-xemx f'kull mument, u d-dejta medja annwali dwar ir-radjazzjoni fuq ħafna snin biex tiddetermina l-karatteristiċi tar-radjazzjoni solari lokali. Ibbażat fuq id-dejta tar-radjazzjoni u l-kalkoli tal-latitudni u l-lonġitudni, ir-riċeviment annwali tar-radjazzjoni totali ta 'arrays fotovoltajċi b'angoli ta' inklinazzjoni differenti huwa akkumulat, u l-angolu ta 'inklinazzjoni bl-ogħla radjazzjoni totali annwali jintgħażel bħala l-angolu ta' inklinazzjoni ottimali. Ġeneralment, softwer bħal PVsyst jista 'jintuża biex jikkalkula b'mod konvenjenti u malajr l-aħjar angolu tal-inklinazzjoni.
Huwa rakkomandabbli li tuża paragun varjabbli wieħed biex tqabbel l-impatt ta 'angoli ta' inklinazzjoni differenti fuq il-ġenerazzjoni tal-enerġija. Iżda ġeneralment, l-angolu tal-inklinazzjoni tal-istess komponent tal-power station huwa l-istess angolu u orjentazzjoni, u hemm ħafna fatturi li jinfluwenzaw meta jitqabblu power stations f'reġjuni differenti. Għalhekk, huwa kkunsidrat li tuża softwer tad-disinn tas-Sistema PV biex turiha. Id-dejta meteoroloġika tas-softwer tagħha ġejja minn databases meteoroloġiċi tan-NASA u Meteonorm, u permezz ta 'kalkoli attwali, ir-rata ta' preċiżjoni tagħha hija għolja sa 99%, li hija referenzabbli.
X'inhuma l-fatturi ewlenin li jaffettwaw:
Latitudni u Staġun:Iddetermina l-inklinazzjoni u l-orjentazzjoni bbażati fuq il-latitudni u l-bidliet staġjonali tal-post, sabiex il-moduli fotovoltajċi jkunu jistgħu jirċievu radjazzjoni solari sal-limitu massimu possibbli. B'mod ġenerali, fl-Emisfera tat-Tramuntana, l-angolu tal-inklinazzjoni jista 'jiġi ssettjat bħala l-angolu tal-latitudni nieqes minn 10 sa 15-il grad, u l-orjentazzjoni tista' tiġi ssettjata bħala fin-nofsinhar.
Angolu tal-altitudni solari:L-angolu tal-altitudni solari jirreferi għall-għoli tax-xemx fis-sema, li jvarja skond il-ħin u l-istaġuni. Billi tistudja l-bidliet fl-angolu tal-altitudni solari, tagħżel l-inklinazzjoni u l-orjentazzjoni, il-moduli fotovoltajċi jistgħu jirċievu radjazzjoni solari sal-limitu massimu f'perjodi ta 'żmien differenti.
Okklużjoni tad-dell:L-okklużjoni tad-dell tista 'tnaqqas l-effiċjenza tal-ġenerazzjoni tal-enerġija tal-moduli fotovoltajċi. Meta tagħżel l-inklinazzjoni u l-orjentazzjoni, huwa meħtieġ li jiġi kkunsidrat id-dell ikkawżat minn bini, siġar, jew oġġetti oħra. Evita jew timminimizza l-ostruzzjoni tad-dell biex ittejjeb l-effiċjenza tal-ġenerazzjoni tal-enerġija tal-impjanti tal-enerġija fotovoltajċi.
Effett tat-temperatura:Temperaturi għoljin jistgħu jwasslu għal tnaqqis fl-effiċjenza tal-moduli fotovoltajċi. L-inklinazzjoni u l-orjentazzjoni xierqa jistgħu jgħinu biex tinħela s-sħana mill-komponenti u tnaqqas l-impatt tal-effetti tat-temperatura fuq l-effiċjenza tal-ġenerazzjoni tal-enerġija.
Użu tal-art:Meta tagħżel l-inklinazzjoni u l-orjentazzjoni, ikkunsidra l-użu tal-art tal-power station fotovoltajka. Iddetermina l-inklinazzjoni u l-orjentazzjoni xierqa bbażati fuq l-art disponibbli jew l-ispazju tal-bini biex tikseb l-effiċjenza massima tal-ġenerazzjoni tal-enerġija.
Ottimizza l-angolu tal-inklinazzjoni u l-orjentazzjoni tal-moduli fotovoltajċi biex ittejjeb l-effiċjenza tal-ġenerazzjoni tal-enerġija tas-sistemi fotovoltajċi.
Ottimizzazzjoni tal-angolu tal-inklinazzjoni:
Aġġustament staġjonali:Aġġusta l-angolu tal-inklinazzjoni tal-moduli fotovoltajċi skont il-bidliet staġjonali fil-post. Fix-xitwa, iż-żieda tal-angolu tal-inklinazzjoni b'mod xieraq tista 'żżid iż-żona ta' kuntatt bejn il-pannell fotovoltajku u d-dawl tax-xemx dirett, u ttejjeb l-effiċjenza tal-ġenerazzjoni tal-enerġija fix-xitwa; Fis-sajf, l-angolu tal-inklinazzjoni jitnaqqas biex jimminimizza s-sħana żejda potenzjali tal-pannelli fotovoltajċi kkawżati minn dawl tax-xemx dirett waqt temperaturi għoljin.
Aġġustament tal-latitudni:Iddetermina l-aħjar angolu ta 'inklinazzjoni bbażat fuq il-latitudni tal-post. B'mod ġenerali, it-tnaqqis ta 'madwar 15-il grad mill-angolu tal-latitudni huwa setting ta' inklinazzjoni raġonevoli li jippermetti li l-moduli fotovoltajċi jirċievu enerġija massima ta 'radjazzjoni solari.
Lejn l-ottimizzazzjoni:
Orjentazzjoni lejn in-Nofsinhar:Fl-emisfera tat-Tramuntana, il-moduli fotovoltajċi huma orjentati lejn in-nofsinhar biex jimmassimizzaw ir-riċeviment tar-radjazzjoni solari. L-orjentazzjoni lejn in-Nofsinhar tiżgura li l-moduli fotovoltajċi jirċievu espożizzjoni massima għad-dawl tax-xemx għal ħafna mill-ħin.
Orjentazzjoni tal-Lvant tal-Punent:F'xi sitwazzjonijiet fejn huwa meħtieġ li tiġi bbilanċjata l-ġenerazzjoni tal-enerġija filgħodu u wara nofsinhar, il-moduli fotovoltajċi huma orjentati fiż-żewġ direzzjonijiet, u jżidu l-ġenerazzjoni tal-enerġija permezz tax-xemx imdawwar filgħodu u filgħaxija.
Sistema ta' traċċar:Uża sistema ta 'traċċar biex taġġusta awtomatikament l-orjentazzjoni tal-moduli fotovoltajċi skont il-moviment tax-xemx, u timmassimizza r-riċeviment tar-radjazzjoni solari. Is-sistemi ta 'traċċar huma ġeneralment maqsuma f'żewġ tipi: tracking ta' assi wieħed u tracking ta 'assi doppju. It-traċċar ta 'assi doppju jista' jsegwi b'mod aktar preċiż il-moviment tax-xemx, iżda l-ispiża hija ogħla.
Analiżi u ottimizzazzjoni Shadow:
Evita dellijiet:Evita li l-moduli fotovoltajċi jiġu ostakolati mid-dellijiet tal-bini tal-madwar, siġar, u oġġetti oħra, filwaqt li tiżgura li l-moduli fotovoltajċi jistgħu jirċievu bis-sħiħ id-dawl tax-xemx il-ġurnata kollha.
Ittrimmja s-siġar regolarment:Ittrimmja s-siġar tal-madwar regolarment biex tnaqqas l-impatt tad-dell tagħhom fuq il-moduli fotovoltajċi.
Analiżi ta 'shadow u tekniki ta' ottimizzazzjoni huma kruċjali fid-disinn u t-tħaddim ta 'impjanti tal-enerġija fotovoltajċi.
L-angolu ottimali tal-inklinazzjoni huwa fiss u ma jinbidilx? Huwa ċert li l-impjanti tal-enerġija fotovoltajċi se jkollhom l-ogħla dħul fl-aħjar angolu tal-inklinazzjoni?
L-aħjar angolu tal-inklinazzjoni jfisser riċeviment għoli ta 'radjazzjoni, iżda jfisser ukoll footprint relattivament kbir. Pereżempju, f'żona ta 'sit limitata, hekk kif l-angolu ta' inklinazzjoni ottimali jonqos, il-kapaċità installata se tkompli tiżdied. It-tnaqqis tal-angolu tal-inklinazzjoni se jnaqqas il-ġenerazzjoni tal-enerġija, filwaqt li żżid il-kapaċità installata żżid il-ġenerazzjoni tal-enerġija. Għalhekk, aktar paraguni tekniċi u ekonomiċi bbażati fuq kundizzjonijiet esterni huma meħtieġa biex jiġi ddeterminat liema angolu tal-inklinazzjoni fl-aħħar mill-aħħar jagħti l-ogħla qligħ. L-angolu ta 'installazzjoni ta' saqaf ċatt tas-siment ġenerali huwa rakkomandat li jkun akbar minn 10 gradi, li huwa ta 'benefiċċju għall-awto-tindif tal-komponenti tal-ilma tax-xita.
L-aħjar angolu tal-inklinazzjoni tal-ġenerazzjoni tal-enerġija mhuwiex iffissat, fil-fatt, huwa relatat mill-qrib mal-ispazjar tal-firxa. Iktar ma jkun kbir l-ispazjar tal-firxa, iktar ikun viċin il-valur tal-angolu tal-inklinazzjoni tal-ġenerazzjoni tal-enerġija ottimali għall-angolu tal-inklinazzjoni ottimali tar-radjazzjoni. Fit-teorija, jekk l-ispazjar huwa kbir biżżejjed biex ikun bla xkiel matul is-sena, il-valuri tat-tnejn huma l-istess.
Minħabba l-inċertezza tal-klima, l-angolu ta 'inklinazzjoni ottimali jista' jissejjaħ biss bħala l-angolu ta 'inklinazzjoni ottimali relattiv ibbażat fuq data storika. L-ewwelnett, l-aħjar angolu ta 'inklinazzjoni jvarja skont id-dejta storika tar-radjazzjoni. Hemm xi differenzi bejn l-angolu ta' inklinazzjoni ottimali kkalkulat bl-użu ta' dejta storika ta' 5-sena u dejta storika ta' 10-sena; It-tieni, id-dejta medja storika tirrappreżenta probabbiltà għolja ta 'karatteristiċi ta' radjazzjoni lokali, iżda għal sena partikolari, tista 'mhux neċessarjament tkun l-aħjar għażla.
Sommarju:
(1) L-aħjar angolu tal-inklinazzjoni huwa relatat mal-latitudni ġeografika lokali. Hekk kif il-latitudni ġeografika tiżdied gradwalment lejn il-poli tad-Dinja bl-ekwatur bħala l-punt ta 'referenza, l-angolu ta' inklinazzjoni ottimali korrispondenti jiżdied ukoll gradwalment.
(2) Meta l-angolu tal-inklinazzjoni jiżdied minn (0 grad ) orizzontali għall-angolu tal-inklinazzjoni ottimali, l-ammont ta 'radjazzjoni riċevuta mill-wiċċ jiżdied kif xieraq, u l-ammont massimu ta' radjazzjoni jiġi riċevut meta jintlaħaq l-angolu tal-inklinazzjoni ottimali ; Hekk kif l-angolu tal-inklinazzjoni jkompli jiżdied, l-ammont ta 'radjazzjoni riċevuta mill-wiċċ tiegħu jerġa' jibda jonqos, li jikkorrispondi għal tnaqqis gradwali fil-ġenerazzjoni tal-enerġija.
(3) L-influwenza tar-radjazzjoni fuq il-ġenerazzjoni tal-enerġija hija relattivament żgħira meta l-angolu tal-inklinazzjoni jkun fi ħdan ± 5 gradi tal-angolu tal-inklinazzjoni ottimali.
(4) Jekk tiddisinjax l-angolu ta 'inklinazzjoni ottimali jeħtieġ li jiġi evalwat b'mod komprensiv ibbażat fuq il-kundizzjonijiet tas-sit ta' installazzjoni u l-fattibilità ekonomika tal-pjan, u m'għandux ikun iddisinjat bl-addoċċ.
(5) Bl-ottimizzazzjoni tal-ispazjar u l-angolu tal-inklinazzjoni, l-ekonomija u l-ġenerazzjoni tal-enerġija tal-power station jistgħu jitjiebu b'mod sinifikanti.