太阳能板放置最佳倾角研究.pdf

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1、第28卷增刊-2建筑科学Vol.28，Supplement22012年10月BUILDINGSCIENCEOct．2012［文章编号］1002-8528(2012)增刊2-0277-05太阳能板放置最佳倾角研究朱丹丹，燕达(清华大学建筑学院，北京100084)［摘要］在太阳能热利用和光伏发电的地面应用中，通常将太阳能板朝向赤道固定放置，其放置最佳倾角的选择是一个重要的技术问题，影响太阳能的利用效率。本文通过倾斜面太阳辐射计算模型和光伏电池电力输出模型的建立，基于中国建筑热环境分析专用气象数据集，分析了倾斜面全年太阳辐射

2、总量随倾斜角的变化规律，并通过对我国部分地区年最佳倾角影响因素分析，得出除纬度外，太阳直射辐射和散射辐射的全年变化状况也是年最佳倾角的重要影响因素。文中给出了我国部分地区太阳能板放置的年最佳倾角，为各地区太阳能板安装角度提供了设计参考。［关键词］太阳能板;最佳倾角;全年太阳辐射;光伏发电［中图分类号］TM615;TK513;TU18［文献标识码］ACalculationofSolarRadiationandGeneratedEnergyonInclinedPlaneandOptimalInclinedAngleZHUD

3、an-dan，YANDa(SchoolofArchitecture，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)［Abstract］Insolarthermalapplicationsandphotovoltaicpowergeneration，solarplanesareusuallyinstalledfacingtheequatorwithatiltangletothehorizontalplane，whichinfluencessolarenergyutilizationeffi

4、ciency，sothechoiceofoptimaltiltangleisanimportanttechnicalproblem．Thisstudybuiltsolarradiationcalculationmodelofinclinedplaneandpoweroutputmodelofphotovoltaiccell，andanalyzedthetrendofchangeofyearlyradiationoninclinedplanewiththeangleofinclinationbasedonspecialm

5、eteorologicaldatasetofbuildingthermalenvironmentinChina．ThroughtheanalysisofinfluencingfactorsofoptimaltiltangleinsomeregionsofChina，itisconcludedthatannualvariationstatusofdirectandindirectsolarradiationisalsoanimportantfactorexceptthelatitude．Theoptimaltiltang

6、leofsolarplaneinstallationinsomecitiesgiveninthispaperwillsupplyreferencesfordesignofsolarthermalapplicationsandphotovoltaicpowergeneration．［Keywords］solarplane;optimalinclinedangle;yearlysolarradiation;Photovoltaicpowergeneration电量最大，其大小受到太阳辐射强度、光伏电池特性1引言等因素影响，

7、而独立光伏发电系统还受到负载、蓄电在能源和环境问题日益凸显的今天，太阳能作池等其他因素的影响。所以，同一纬度太阳能热利为一种清洁可再生能源，其各种利用技术的研发成用与并网光伏发电中的太阳能板放置最佳倾角会有为一个重要的课题。目前，太阳能利用的形式多种所不同。多样，如生活热水、供暖、光伏发电等，常见的太阳能对于太阳能板放置最佳倾角的计算，国内外学［1］转换设备包括太阳能热水器、光伏电池(Photovoltaic者已经进行了不少的研究。过高辉等认为倾角［2］cells，PV)等。在太阳能热利用和光伏发电的地面等于当地纬度时

8、最佳。杨金焕等根据天空散射应用中，通常将太阳能板朝向赤道固定放置，并且与各向异性的Hay模型，计算了我国一些地区不同倾水平面形成一定的倾斜角β，如图1所示，因此在太角情况下倾斜面上的月平均日辐射量，并一步求出阳能工程设计中，不同地区最佳倾角的选择是一个最佳倾角，其结果表明，除了直接辐射量占总辐射量重要的技术问题。在太阳能热利用系统