如何正确选定太阳能电池组件的方位角与倾斜角

由于太阳能 是一种清洁的能源，它的应用正在世界范围内快速地增长。利用太阳光发

电就是一种使用太阳能的方式，目前建设一个太阳能发电系统的成本还是较高的，从我国
现阶段的太阳能发电成本来看，其花费在太阳电池组件的费用大约为

30～40%，因此，为

了更加充分有效地利用太阳能，如何选取太阳电池方阵的方位角与倾斜角是一个十分重要
的问题。不同类型的太阳能光伏发电系统，其最佳安装倾斜角是有所不同的。例如光控太阳
能路灯照明系统等季节性负载供电的光伏发电系统，这类负载的工作时间随着季节而变化
其特点是以自然光线的来决定负载每天工作时间的长短。

　　

1.方位角

　　太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角

(向东偏设定为负角度，向西

偏设定为正角度

)。一般情况下，方阵朝向正南(即方阵垂直面与正南的夹角为 0°)时，太阳

电池发电量是最大的。在偏离正南

(北半球)30°度时，方阵的发电量将减少约 10%～15%;在

偏离正南

(北半球)60°时，方阵的发电量将减少约 20%～30%。但是，在晴朗的夏天，太阳辐

射能量的最大时刻是在中午稍后，因此方阵的方位稍微向西偏一些时，在午后时刻可获得
最大发电功率。在不同的季节，太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大
的时候。方阵设置场所受到许多条件的制约，例如，在地面上设置时土地的方位角、在屋顶
上设置时屋顶的方位角，或者是为了躲避太阳阴影时的方位角，以及布置规划、发电效率、
设计规划、建设目的等许多因素都有关系。如果要将方位角调整到在一天中负荷的峰值时刻
与发电峰值时刻一致时，请参考下述的公式。至于并网发电的场合，希望综合考虑以上各方
面的情况来选定方位角。

　　方位角

=(一天中负荷的峰值时刻(24 小时制)-12)×15+(经度-116)

　　

10 月 9 日北京的太阳电池方阵处于不同方位角时，日射量与时间推移的关系曲线。在

不同的季节，各个方位的日射量峰值产生时刻是不一样的。

　　

2.倾斜角

　　倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角，并希望此夹角是方阵一年中发电量为
最大时的最佳倾斜角度。一年中的最佳倾斜角与当地的地理纬度有关，当纬度较高时，相应
的倾斜角也大。但是，和方位角一样，在设计中也要考虑到屋顶的倾斜角及积雪滑落的倾斜
角

(斜率大于 50%-60%)等方面的限制条件。对于积雪滑落的倾斜角，即使在积雪期发电量少

而年总发电量也存在增加的情况，因此，特别是在并网发电的系统中，并不一定优先考虑
积雪的滑落，此外，还要进一步考虑其它因素。对于正南

(方位角为 0°度)，倾斜角从水平

(倾斜角为 0°度)开始逐渐向最佳的倾斜角过渡时，其日射量不断增加直到最大值，然后再
增加倾斜角其日射量不断减少。特别是在倾斜角大于

50°～60°以后，日射量急剧下降，直至

到最后的垂直放置时，发电量下降到最小。方阵从垂直放置到

10°～20°的倾斜放置都有实际