资源描述：
《固定式联网光伏方阵最佳倾角》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、本文由lichunlong777贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。期Vol.20No.6 第20卷第6月 Journalof云南师范大学学报2000年11YunnanNormalUniversity Nov.2000 固定式联网光伏方阵的最佳倾角刘祖明, 李迎军, 谢 建, 章晨静(云南师范大学太阳能研究所、云南省农村能源工程重点实验室,云南昆明650092)摘 要: 研究了非聚光的任意方位角倾斜面上太阳辐射的计算,其中散射辐射的计算采用Hay模型,给出了
2、最佳倾角的计算,为固定式太阳能利用装置的最佳设计提供了理论依据。应用该理论对给出了中国云南一套固定式联网光伏方阵的最佳倾角。关 键 词: 固定式联网光伏方阵;方位角;最佳倾角中图分类号: TM914.43 文献标识码: A 文章编号: 1007-9793(2000)06-24-05太阳能光伏发电作为无污染的发电技术,正受到世界各国的高度重视,近几年世界太阳电池的产量年增长均为30%左右,成为世界上增长最快的可再生能源市场,光伏产业已成为迅速日益壮大的产业。目前发达国家为改善和保护环境,促进太阳电池产业的壮大,纷纷制定和实施光伏屋顶计
3、划,由政府提供补贴,将太阳电池装在城市居民住宅的屋顶上,组成联网的光伏系统,有太阳光照时向电网发电,阴雨天或夜晚又从电网买电,将太阳电池与建筑物有机地结合起来,光伏屋顶已成为最大的光伏应用市场。新建的住宅应该考虑住宅的方位,让其处于较易利用太阳能的方位。但有时由于地形的限制,特别是已建好的住宅,其方位就有各种各样的可能,有的甚至将太阳电池安装在朝阳的墙面上,因此针对各种方位角的太阳能利用装置得到的太阳辐射的计算就尤为重要,是进行最佳设计最重要的依据。本文研究了非聚光的任意方位角倾斜面上太阳辐射的计算,给出了最佳倾角的计算,为固定式太阳能
4、利用装置的最佳设计提供了理论依据。应用该理论对中国云南一套固定式联网光伏方阵计算了最佳倾角。1 倾斜面上的太阳辐射能1.1倾斜面上太阳光线的入射角设接收面与水平面的夹角,即倾角为,接收面的法线在水平面上的投影线与正南方向的夹角是(称为接收面的方位角,以正南方向为0,向西为正,向东为负),太阳光线与接收面法线的夹角称为太阳光的入射角。任一时刻太阳光线的入射角计算公式为[1]:cos=(sin!cos-cos!sincos)sin?+(cos!cos+sin!cos)cos?cos#+sinsincos?sin#sin[1](1)!为纬度(
5、在北半球为正、南半球为负),?为太阳赤纬角,可由Cooper的近似公式求得:?284+n?=×23.45sin2?×(2)180365式中n是一年中的第几天;#为时角,太阳在正午时为0,每走经度15°为一小时,上午为负,下午为正。1.2倾斜面上太阳直接辐射量若In为垂直太阳光线接收面上的太阳直接辐射强度,则太阳入射角为收稿日期:2000-09-20 云南省学术技术带头人培养资助项目编号1995B14-4 作者简介:刘祖明(1962-),男,福建省上杭县人,教授,研究方向:可再生能源利用时的太阳直接辐射强度由第6期
6、 刘祖明等: 固定式联网光伏方阵的最佳倾角25?(1)式可推得其计算公式:(sin!cos-cos!cos)sin?sinHtb=Incos=In+(cos!cos+sin!sincos)cos?cos#+sinsincos?sin#一天倾斜面上得到的太阳直接辐射能可由(3)式求积分得出HTb=(3)∫d#=∫I2121+#-#+#-#n(sin!cos-cos!sincos)sin?+(cos!cos+sin!cos)cos?cos#d#sin+sinsincos?sin#?=In[(#1+#2)(sin!cos-cos!cos
7、)sin?+(sin#1+sin#2)×sin180×(cos!cos+sin!cos)cos?+sinsincos?(cos#2-cos#1]sin0=(sin!cos-cos!cos)sin?sin+(cos!cos+sin!sincos)cos?cos#+sinsincos?sin#显然此方程为c=acos#+bsin#形式的三角方程,这类方程可化为c=cos(#s-%), (%=tan-1(b/a))a2+b2#s=%±cos-1ca+b22(4)#1、2分别为倾斜面上的日出、#日落时角(取绝对值),可由(1)式计算得出,即:=
8、±90°1)式就变为,((5)(6)式中a=sinsincos?, b=(cos!s+sin!cos)cos?,cosinc=(sin!cos%-cos!cos)sin?sin即可解之,故由上式可求得#s
