最全 | 全国地面光伏电站最佳安装角度及发电量速查表

前言：光伏，是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。在光伏方阵的设计时，如果采用固定式的安装方式，会有一个“最佳倾角”的概念，这里的最佳倾角指的是当光伏方阵按照某一角度倾斜放置时，光伏板倾斜面上的年总辐射量达到最大。由于最佳倾角直接影响了光伏组件发电质量，由此，光伏人最不离嘴的便是“最佳倾角”和“系统效率”，今天，小编带来的都是关于最佳倾角和系统效率的干货。

1、关于最佳倾角：

1.1 什么是最佳倾角？

狭义上说，若固定式光伏方阵在该倾角下倾斜面所接收到的年总辐射量最大，则称该倾角为最佳倾角(根据《光伏发电站设计规范》GB50797-2012中对最佳倾角的定义为年总辐射量最大而非年发电量最高);然而广义上说，最佳倾角也可以是年发电量最高对应的倾角、收益率最高对应的倾角、某几个月发电量最高所对应的倾角以及其他各种限定条件下计算出的最优倾角。下文中主要以大家常说的狭义上的最佳倾角来进行讨论。

1.2 为什么需要最佳倾角？

为了更多的接收太阳辐射。对于一个光伏方阵斜面而言，太阳在其上的入射角度的不同会导致其单位面积所接收到的太阳法向辐射量不同，入射角(与垂直于光伏方阵的法线的夹角)越大，接收到的太阳法向辐射量就越少(对于相同的辐射输入而言)。而光伏方阵的倾角变化会使得太阳的入射角发生变化从而影响其辐射接收量。因此需要通过理论计算得到一个从全年的辐射接收量来看最优的倾角，这个倾角就是最佳倾角。

1.3怎么计算最佳倾角？

计算最佳倾角需要当地的经纬度来确定太阳各时刻的高度角和方位角，需要年辐射数据，最好是多年平均的年辐射数据来确定当地太阳辐射的特性。根据辐射数据及经纬度计算并累加得到不同倾角光伏方阵的年总辐射接收量，从中选择年总辐射量最大的倾角作为最佳倾角。一般可采用PVsyst等软件方便快捷的进行最佳倾角计算。

1.4 最佳倾角主要受哪些因素影响？

最佳倾角的主要影响因素包括：①纬度，纬度的不同会影响太阳高度角的变化特性，从而影响最佳倾角;②各月辐射量分布，一年中的辐射量若更多的集中在太阳高度角高的月份则会使得最佳倾角变大，反之则会变小;③直散比，直接辐射具有方向性，而散射辐射各向同性，因此他们各自在总辐射中的占比不同也对最佳倾角有一定的影响。

1.5海拔高度对于最佳倾角的影响在公众号历史文章《海拔高度会影响最佳倾角吗?》已经有较详细的说明，可参考阅读。

1.6 最佳倾角下光伏电站发电量一定最高吗？

对于狭义上的最佳倾角来说不是，按照《光伏发电站设计规范》的顺序，先确定最佳倾角(此时没有考虑阵列间的相互遮挡)，再根据倾角确定光伏方阵南北间距，而当间距确定后，前后光伏方阵之间是会有阴影遮挡影响的，此时斜面的辐射量及电站的发电量由间距和倾角两个因素动态确定，所以最大发电量的倾角和最佳倾角之间会有些许差距，但除非有其他限定条件，一般两者差距不会太大。

1.7 最佳倾角下光伏电站收益一定最高吗？

对于狭义上的最佳倾角来说不是，有时小于最佳倾角的某角度反而有更高的收益。最佳倾角意味着高辐射接收量，但也意味着比较大的占地面积。例如在某个有限的场地面积中，随着最佳倾角的降低，装机容量会不断提高。倾角降低会降低发电量，而装机容量提高会提升发电量，因此最终在哪个倾角角度下收益最高还需要结合外部条件进行进一步的技术经济比较才可确定。

1.8 最佳倾角是绝对的吗？

不是，由于气候的不确定性，最佳倾角实际只能称之为基于历史数据的相对最佳倾角。首先，历史辐射数据不同，最佳倾角也会不同，用历史10年数据计算和用历史20年数据计算得到的最佳倾角是有一些差异的;其次，历史平均数据代表了当地辐射特征的一种较大可能性，但对于某一年来说，并不见得就是最优的选择。

当然，小编在此汇总了全国地面光伏电站最佳安装角度及发电量速查表，如下：

附：全国地面光伏电站最佳安装角度及发电量速查表

说明：

(1)、速查表中发电量的计算已考虑79%的系统效率;

(2)、速查表已根据当地经纬度换算出组件的最佳安装倾角;

(3)、速算表中的每瓦年发电量与电站实际装机容量的乘积就是该电站的年发电量;

2、关于系统效率：

2.1 什么是“系统效率”？

我们嘴里的“系统效率”，都是来源是英文Performance Ratio(简称“PR”)，这可是有定义的：

IEC61724(1)给出的定义如下：

PRT：在T时间段内电站的平均系统效率

ET：在T时间段内电站输入电网的电量

Pe：电站组件装机的标称容量

hT:是T时间段内方阵面上的峰值日照时数

2.2 上述公式的通俗解答

以我们最容易理解的年均PR来说，如果方阵面上接收到的年总辐射量是1600kWh/㎡，那就是说方阵面上的峰值日照时数是1600h;如果计量电度表记录的年发电量是1300kWh/kW;那么年PR就是：

3.3 几个问题澄清

PR一定在80%左右吗？

这个问题，我从两个角度回答：

答案一：不一定!看上面的公式，PR都是指的某个时间段的PR，年均PR与各月PR、各日PR、各时PR当然不一样!看看下图(全天15分钟平均PR总是在变)：

答案二：不一定!不同的项目PR不一样。如果地面电站通过一段架空线路接入到对端变电站，计量电度表设置在对端变电站，但是两个同样的电站的架空线路长度不同，那这段线损就有差异，那么计算出来的PR就是不同。地面电站送出距离比较长的情况，线损能达到3-4%!

PR越高越好吗？

答案：系统效率PR在一定程度上反应了设备和系统的性能，但不一定越高越好。举例：(1)一个平屋顶，一种是平铺、满铺组件，一种是按最佳倾角布置组件，一般是平铺的情况下年均PR高，但是不是一定平铺就是最好的方案呢?正常情况的不是!(2)一个电站原来的年PR是80%，我们把直流汇集电缆加粗，同时采用非晶合金变压器，那么PR肯定会提高，但是这样的经济性是否最好还有待经济性比较。

影响PR的因素有哪些？

上述PR的定义实际是个黑盒子，只看输入-输出，实际PR的组成是随着能量从太阳能转为最后计量电度表的电能一步步的变化的，包括远方遮挡损失、近处遮挡损失、弱光损失、温度损失、不匹配损失、线损、污秽损失、停机损失等等，需要利用专业软件PVsyst进行分析。一个典型的分析结果如下：

讲到这里，相信大家对光伏最佳安装倾角以及系统效率已经有了一定的新的认识，而全国地面光伏电站最佳安装角度及发电量速查表(上文附件)可以对大家安装自家光伏组件提供一定参考，但是，如何安装光伏组件一定还是要根据自己的实际情况去决定哦。