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屋顶光伏电站方阵倾角怎么取?

文字:[大][中][小] 2015-6-17    浏览次数:1102    


  混凝土屋顶光伏电站方阵的倾角该怎么取,是根据不同地区的太阳能辐射情况选取最佳倾角,还是将倾角调低,同一屋顶不同倾角下,光伏可开发容量、运营期总发电量、投资收益会发生怎样的变化,下面以北京市某企业屋顶项目为例进行分析。

一、资源情况
  以距离项目站址6km的北京南郊气象站为参证气象站,太阳能总辐射量4943.3MJ/m2。


图1:北京市1983~2012年太阳能总辐射量月际变化柱状图


二、电站概况
  项目所在屋顶为混凝土平屋顶,总面积约1.73万平方米,实际可布置光伏板的面积约6200平方米。周围均为工业厂房,无高大建筑遮挡,建设环境良好。
  项目选用260Wp 光伏组件,20个组件串联成一个支路,组件单排竖向放置。



图2:屋顶平面图


三、倾斜面上的总辐射量
  利用各月总辐射量值计算出倾角为0?~40?时倾斜面上的太阳总辐射年总量,如下图所示。当倾角为31°时,倾斜面上的总辐射量最大。即最佳倾角为31°。



图3:不同倾角下倾斜面上的总辐射量


四、装机容量、满发小时数比较

  屋顶可安装光伏组件的面积是有限的,倾角越大则方阵前后间距越大,可安装容量越小,下面从0°~31°每间隔5°进行安装容量和满发小时数进行测算。



表1:不同倾角下安装容量和满发小时数对比表

  由上表可知,光伏方阵倾角的增加,阵列间距随之增大,可装机容量随之减小,但并不成一定的比例,这是由于项目所在屋顶实际可利用面积并不规则,存在一些需要避让的构筑物造成的。


五、投资收益比较

1比较前提


  投资水平在9元/W;资本金20%,80%银行贷款;长期银行贷款利率为5.9%,短期为5.35%;上网电价按照1~20年为1.1431元/kWh,21~25年0.7651元/kWh计算。

2分析结果


表2:不同倾角下项目收益对比表

  通过对比发现,最佳倾角的情况下投资回收期最短、内部收益率最高,随着倾角的降低,投资回收期逐渐增加,内部收益率也逐渐降低。而财务净现值在31°~10°倾角时逐渐升高,到10°倾角时达到峰值,5°倾角时又有所回落。

  综上,屋顶光伏电站方阵倾角怎么取,要视电站建设的目的而定,如果是以满足自身用电并追求投资回报快,可选择最佳倾角式安装。如果希望在有限的屋顶面积内尽可能多发电,项目收益的绝对值高,则可适当调低倾角,但并不是越低越好。

  本文只对一种设计方案——组件单排竖向布置,进行了对比分析,实际设计时,还应进行多种方案比较,不能因屋顶光伏电站规模小而忽视了光伏方阵的优化设计。

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