Η Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας είναι στην πραγματικότητα 15% λιγότερη, εάν το σύστημα ηλιακής ενέργειας εγκατασταθεί με αυτόν τον τρόπο.

Fη λέξη

Αν ένα σπίτι έχει τσιμεντένια στέγη, βλέπει από ανατολή προς δύση ή από δύση προς ανατολή. Τα ηλιακά πάνελ είναι τοποθετημένα με νότιο προσανατολισμό ή σύμφωνα με τον προσανατολισμό του σπιτιού;

Η διάταξη σύμφωνα με τον προσανατολισμό του σπιτιού είναι σίγουρα πιο όμορφη, αλλά υπάρχει μια ορισμένη διαφορά στην παραγωγή ενέργειας από τη διάταξη με νότιο προσανατολισμό. Πόση είναι η συγκεκριμένη διαφορά παραγωγής ενέργειας; Αναλύουμε και απαντάμε σε αυτό το ερώτημα.

01

Επισκόπηση έργου

Λαμβάνοντας ως αναφορά την πόλη Jinan, επαρχία Shandong, η ετήσια ποσότητα ακτινοβολίας είναι 1338,5 kWh/m²

Πάρτε για παράδειγμα μια οικιακή στέγη από τσιμέντο, η οροφή βρίσκεται δυτικά προς τα ανατολικά, μπορούν να εγκατασταθούν συνολικά 48 τμχ φωτοβολταϊκών πλαισίων 450 Wp, συνολικής ισχύος 21,6 kWp, χρησιμοποιώντας έναν μετατροπέα GoodWe GW20KT-DT, οι μονάδες φωτοβολταϊκών εγκαθίστανται νότια , και η γωνία κλίσης είναι 30°, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Η διαφορά στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στις 30°/45°/60°/90° νότια προς ανατολάς και 30°/45°/60°/90° νότια προς δυτικά προσομοιώνεται αντίστοιχα.

02

Αζιμούθιο και ακτινοβολία

Η γωνία αζιμουθίου αναφέρεται στη γωνία μεταξύ του προσανατολισμού της φωτοβολταϊκής συστοιχίας και της οφειλόμενης νότιας κατεύθυνσης (ανεξάρτητα από τη μαγνητική απόκλιση). Διαφορετικές γωνίες αζιμουθίου αντιστοιχούν σε διαφορετικές συνολικές ποσότητες λαμβανόμενης ακτινοβολίας. Συνήθως, η συστοιχία ηλιακών πάνελ είναι προσανατολισμένη προς τον προσανατολισμό με τον μεγαλύτερο χρόνο έκθεσης. γωνία ως το καλύτερο αζιμούθιο.

Με σταθερή γωνία κλίσης και διαφορετικές γωνίες αζιμουθίου, η ετήσια αθροιστική ηλιακή ακτινοβολία του σταθμού παραγωγής ενέργειας.

Cσυμπερασμα:

• Με την αύξηση της γωνίας του αζιμουθίου, η ακτινοβολία μειώνεται γραμμικά και η ακτινοβολία στο νότο είναι η μεγαλύτερη.

• Στην περίπτωση της ίδιας γωνίας αζιμουθίου μεταξύ νοτιοδυτικών και νοτιοανατολικών, υπάρχει μικρή διαφορά στην τιμή ακτινοβολίας.

03

Αζιμούθιο και σκιές μεταξύ συστοιχιών

(1) Σχεδιασμός λόγω νότιου διαστήματος

Η γενική αρχή για τον προσδιορισμό της απόστασης της συστοιχίας είναι ότι η φωτοβολταϊκή συστοιχία δεν πρέπει να είναι μπλοκαρισμένη κατά τη χρονική περίοδο από τις 9:00 π.μ. έως τις 15:00 μ.μ. στο χειμερινό ηλιοστάσιο. Υπολογιζόμενη σύμφωνα με τον ακόλουθο τύπο, η κατακόρυφη απόσταση μεταξύ της απόστασης μεταξύ της φωτοβολταϊκής συστοιχίας ή του πιθανού καταφυγίου και του κάτω άκρου της συστοιχίας δεν πρέπει να είναι μικρότερη από D.

Υπολογίστηκε D≥5 m

(2) Απώλεια σκίασης συστοιχίας σε διαφορετικά αζιμούθια (λαμβάνοντας νότια προς ανατολή ως παράδειγμα)

Στις 30° ανατολικά προς νότια, υπολογίζεται ότι η απώλεια απόφραξης σκιάς των μπροστινών και πίσω σειρών του συστήματος στο χειμερινό ηλιοστάσιο είναι 1,8%.

Στις 45° ανατολικά προς νότια, υπολογίζεται ότι η απώλεια απόφραξης σκιάς των μπροστινών και πίσω σειρών του συστήματος στο χειμερινό ηλιοστάσιο είναι 2,4%.

Στις 60° ανατολικά προς νότια, υπολογίζεται ότι η απώλεια απόφραξης σκιάς των μπροστινών και πίσω σειρών του συστήματος στο χειμερινό ηλιοστάσιο είναι 2,5%.

Στις 90° ανατολικά προς νότια, υπολογίζεται ότι η απώλεια απόφραξης σκιάς των μπροστινών και πίσω σειρών του συστήματος στο χειμερινό ηλιοστάσιο είναι 1,2%.

Με την ταυτόχρονη προσομοίωση τεσσάρων γωνιών από νότο προς δύση προκύπτει το ακόλουθο γράφημα:

Σύναψη:

Η απώλεια σκίασης των μπροστινών και πίσω συστοιχιών δεν δείχνει γραμμική σχέση με τη γωνία του αζιμουθίου. Όταν η γωνία αζιμουθίου φτάσει σε γωνία 60°, η απώλεια σκίασης των μπροστινών και πίσω συστοιχιών μειώνεται.

04

Σύγκριση προσομοίωσης παραγωγής ενέργειας

Υπολογίστηκε σύμφωνα με την εγκατεστημένη ισχύ των 21,6 kW, με χρήση 48 τεμαχίων μονάδων 450 W, συμβολοσειρά 16 τμχ x 3, με χρήση μετατροπέα 20 kW

Η προσομοίωση υπολογίζεται χρησιμοποιώντας PVsyst, η μεταβλητή είναι μόνο η γωνία αζιμουθίου, οι υπόλοιπες παραμένουν αμετάβλητες:

Σύναψη:

• Καθώς η γωνία του αζιμουθίου αυξάνεται, η παραγωγή ενέργειας μειώνεται και η παραγωγή ενέργειας στις 0 μοίρες (κατά νότο) είναι η μεγαλύτερη.
• Στην περίπτωση της ίδιας γωνίας αζιμουθίου μεταξύ νοτιοδυτικών και νοτιοανατολικών, υπάρχει μικρή διαφορά στην αξία της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
• Συνεπής με την τάση της τιμής ακτινοβολίας

05

Σύναψη

Στην πραγματικότητα, αν υποθέσουμε ότι το αζιμούθιο του σπιτιού δεν ανταποκρίνεται στον νότιο προσανατολισμό, το πώς να εξισορροπηθεί η παραγωγή ενέργειας και η αισθητική του συνδυασμού του σταθμού παραγωγής ενέργειας και του σπιτιού πρέπει να σχεδιαστεί σύμφωνα με τις δικές του ανάγκες.