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太陽光発システムの設置傾斜角度は発電量への影響要因

Data:2021-03-22

太陽光発電所の傾斜角は、太陽光架台システムと地表の水平面との間の角度である。発電所設計の時、普通は異なっている傾斜の角度の下で年間累計して輻射量の歴史のデータを参考にして、輻射量の最高の角度を選んで最優秀傾角の設計とする。地球は太陽の周りを公転運動しているので、太陽の直射日光は地球の南北の帰線の間をずっと往復している。従って、異なる傾斜角下の太陽光架台システムで受ける放射の総量は違い、年間の放射総量の最大の傾斜角を最適傾斜角と呼んでいる。

実際に最適な傾斜を選択する過程で、プロジェクトの建設地の地理環境と自然環境などを考慮することを選択する。例えば、傾斜角度が積雪滑りに及ぼす影響、傾斜角の変化はコンポーネントの風圧、耐雪圧に影響する。また、これらの要素が太陽光架台の選材と基礎重量に対する影響と角度が高すぎて、前後の排出距離の変化を引き起こし、用地コストを増加させるなどを考慮しなければならない。

傾斜角度の設置は5°から値を取ることを提案し、最大放射量の値が出るまで傾斜角を設置して、この値をもとにもっと大きい角度を選んで再確認して、最終的に傾斜面の放射量が一番大きい時に対応する傾斜角を設置します。固定式太陽光架台の場合は、太陽電池モジュールの取付け角度が32°のとき、その倾いた斜面で受信した日平均太阳放射量が最大[1]であると、この角度において、太陽電池モジュールの傾斜面で受信した年间の太阳放射量も最大である。

南疆のある発電所を例にして、傾斜角34°を実際に取り付ける。しかし、設計ソフトを使用して、異なる傾斜角度の下での発電量を測定比較したところ、その地理的な位置条件の下で、傾斜角が37°の時に、部品の表面から受ける放射量が一番高く、発電量も一番高いということが分かった。実際に設置された角度の発電量と最適角度の年間発電量は0.13%より低く、具体的なデータは以下の通りである。

34°傾斜角、方位角正南 37°傾斜角、方位角正南

34°初年度傾斜角発電量

異なる傾斜角の下で年間放射総量と発電量は以下の通りである。

上記のデータ分析を通して、次のような観点が得られる。

（1）最適な傾斜角は現地の地理的緯度に関係している。赤道を基準として、地理的緯度が地球の両極に向かって徐々に高くなると、それに応じて最適な傾斜角の度数も次第に増大する。

（2）傾斜角が水平（0°）から最適な傾斜角に増加すると、その表面で受ける放射量はそれに応じて増加し、最適な傾斜角に達すると放射量が最大となり、傾斜角が引き続き増加するにつれてその表面で受ける放射量はまた減少し始め、対応する発電量は減少する。

（3）傾斜角は最適な傾斜角の±5°の範囲にあり、放射量の発電量に対する影響は相対的に限られている。

異なった傾斜角の発電量に対する影響を比較するには単一変数の対比が望ましい。しかし、一般的に同じ発電所のコンポーネントの傾斜角は同じ角度と方位であり、異なる地域の発電所と比較して、影響要素が多すぎである。したがって、PV-Systemの設計ソフトウェアを使用して、これを実証することを考えている。そのソフトウェアの気象データはNASAとMeteonormの二つの気象データベースから来ている。同時に実際の測定によって、その測定精度は最高99.3%に達し、参考性を備えている。

このため、交流・ネットワークの電力が要求されず、経済的な推計がプロジェクト投資の内部収益率を満足させる前提で、太陽光発電システムの年間発電量を高めるために、部品の最適な取り付け角度を適切に低減することができる。

注意すべきなのは、太陽光パネル用架台の傾斜が低下する程度は、プロジェクトの設備容量の要求と発電量の増加量に応じて技術経済性比を行って確定する必要があり、プロジェクト所在地のほこり汚染状況と、太陽光発電システムにおける太陽電池モジュールの清掃頻度などを総合的に考慮する必要がある。

総敷地面積を据え置き、交流網の電力を要求せず、プロジェクト投資の内部収益率を満足させる場合、太陽光架台システムの最適な取り付け傾斜を適切に低減でき、太陽光発電システムの年間発電量を高めることができる。研究結果によると、モジュールの最適な取り付け角度が低下した後、モジュールの傾斜面で受信した年間の太陽放射量も減少したが、同じ敷地面積では、アレイの直流装置容量が増加し、太陽光発電システムの年間発電量が増加した。

上海チコ太陽エネルギーテクノロジー有限公司

　　　　　　　
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