光伏陣列傾角及方位角的最優化研究

謝 彤，李可成，馬昭鍵，黃可煜，劉山奇

(1. 廣西工業職業技術學院 電子與電氣工程系，廣西 南寧 530003；2. 南寧可煜能源科技有限公司，廣西 南寧 530022)

1 引 言

隨著光伏技術的飛速發展，光伏市場裝機量迅猛增長[1]。目前，國內大型家用光伏電站主要建設在戈壁、泥漿、鹽堿地等地區[2,3]。光譜輻射照度是光學領域的基本輻射度物理量，為應對氣候變化、環境監測、氣象遙感、航空航天、海洋水色、材料老化、LED照明、太陽能光伏、光輻射安全等應用中的光譜輻射度側量提供了最高量值溯源標準[4,5]。

中國的大型并網太陽能發電廠根據年發電量的最大值確定了光伏陣列的方向，通常采用固定安裝方法來確定角度和傾斜角度[6～8]，這無助于最大限度地提高電源的總價值。美國國家可再生能源研究所對光伏陣列的方向進行調整; 杜小振等[9]通過對光伏電網傾角進行調整，以保證在峰值負荷期間發生最大輸出，并且在增加光伏(PV)發電量的值的同時，確認調整方向和傾角的有效性，但相關文獻研究報道中并未提及調整基礎的詳細解釋，也未提及能量損失的評估和計算[10～12]。本文針對光伏陣列傾角及方位角的最優化進行了研究,為獲得最佳的光伏安裝角度提供參考。

2 輻射度模型

2.1 發電輻射度

光伏陣列上的太陽輻射強度，由太陽和光伏陣列的相對位置以及天氣條件來決定。由于地球軌道遵循嚴格的規律，除非考慮天氣條件,建立輻射強度模型比較容易。

2.2 大氣上界的太陽輻射

眾所周知，目前最常見、使用最廣泛的是3個輻射：基于直射的輻射、基于反射的輻射、基于散射的輻射。……