Solis Seminarie, Aflevering 49: Invloed van Oriëntatie en hellingshoek op de opbrengst van PV-systeem

Downloads

Achtergrond

De oriëntatie of hellingshoek van een zonnepaneel hebben een grote invloed op de energieopbrengst van het gehele systeem. Hetzelfde paneel, op dezelfde installatielocatie, kan verschillende oriëntaties of hellingshoeken hebben.

Dit is een onderwerp waar we vaak over gevraagd worden, dus in dit Solis seminarie gaan we verder in op het onderwerp.

Over oriëntatie en Hellingshoek

Oriëntaties:Dit is de hoek tussen het verticale vlak van het PV-paneel en de zuidrichting (90° in het oosten en -90° in het westen).

Hellingshoek:Dit is de hoek tussen het vlak van het PV-paneel en de horizontale grond, en het is te hopen dat deze hoek de optimale hellingshoek van de array is wanneer de elektriciteitsopwekking maximaal is in een jaar. De optimale hellingshoek is gerelateerd aan de lokale geografische breedtegraad. Hoe hoger de breedtegraad, hoe groter de bijbehorende hellingshoek.

Figuur 1: Oriëntatie en hellingshoek

De onderstaande figuur toont de invloed van oriëntatie of hellingshoek op de elektriciteitsopwekking van een systeem in een gebied op 30° noorderbreedte.

Figuur 2: Invloed van oriëntatie en hellingshoek op de elektriciteitsopwekking van het systeem

Invloed van PV-paneelinstallatie oriëntatie en Hellingshoek op electriciteitsopwekking

In een zonne-PV-systeem kan de oriëntatie of hellingshoek op het PV-paneel een grote invloed hebben op de elektriciteitsopwekking van het systeem. Neem bijvoorbeeld het gebied van 39° noorderbreedte. Door middel van PVsyst simulatie, wordt vastgesteld dat de beste hellingshoek ongeveer 39° is en dat de beste oriëntatie 0° is.

Zie de onderstaande figuur om de invloed van veranderingen te zien:

Figuur 3: PVsyst simuleert het effect van oriëntatie en hellingshoek op de elektriciteitsopwekkingsverliezen

De invloed van oriëntatie veranderingen op de opbrengst van PV-systemen

Als de installatierichting van het PV-paneel niet naar het zuiden is, maar onder een bepaalde hoek met het zuiden (veranderingen van -90° ~ 90°; 90° in het oosten en -90° in het westen), zal het relatieve verlies van veranderingen in de elektriciteitsopwekking zijn zoals weergegeven in de onderstaande figuur.

Figuur 4: Relatieve elektriciteitsopwekkingsverlizen van Oriëntatie VS PV-systeem

Uit figuur 4 blijkt dat wanneer het oriëntatie van -90° naar 90° verandert, zal de verandering in de elektriciteitspwekking de volgende kenmerken hebben:

1) Het oriëntatie verandert naar het oosten en westen, en de invloed op de elektriciteitsopwekking is hetzelfde; als het op het oosten of westen is geïnstalleerd, zal het relatieve verlies van elektriciteitsopwekking op dezelfde manier veranderen.

2) Het relatieve elektriciteitsopwekkingsverlies verandert als een parabool, dat wil zeggen, wanneer het oriëntatie geleidelijk toeneemt van 0° naar het oosten of westen, zal het elektriciteitsopwekkingsverlies aanzienlijk veranderen.

3) De hoek tussen oriëntatie en het zuiden varieert binnen ±15°, en het relatieve elektriciteitsopwekkingsverlies ligt binnen 1%.

De invloed van hellingshoek veranderingen op elektriciteitsopwekking

De installatie van PV-panelen heeft in elk gebied een optimale hellingshoek, die gerelateerd is aan de breedtegraad van de installatielocatie, zoals weergegeven in figuur 5. Wanneer de hellingshoek van de PV-paneelinstallatie verandert, zal de elektriciteitsopwekking dienovereenkomstig veranderen. De hellingshoek van het PV-paneel is 0; Wanneer het PV-paneel verticaal op de grond wordt geïnstalleerd, is de hellingshoek 90°. De overeenkomstige veranderingen zijn als volgt.

Figuur 5: Hellingshoek VS relatief verlies van elektriciteitsopwekking

Uit figuur 5 blijkt dat wanneer de hellingshoek van het geïnstalleerde PV-paneel afwijkt van de optimale hellingshoek, zal het relatieve elektriciteitsopwekkingsverlies veranderen, en zal het variatiebereik toenemen met de toename van de afwijking tussen de werkelijke hellingshoek en de optimale hellingshoek.

Figuur 6: Relatief verlies van PV-panee hellingshoek VS elektriciteitsopwekking bij verschillende breedtes

Tabel 1: Variatietabel van relatief verlies van optimale hellingshoek ±5° elektriciteitsopwekking van PV-panelen op verschillende breedtegraden

Bovendien veranderen de curven, zoals weergegeven in figuur 6 en tabel 1, enigszins op verschillende breedtegraden, maar de algemene trend is als volgt:

1) In gebieden met een lage breedtegraad, geldt dat er minder vermogenverlies gaat bij het kantelen en dat er groter vermogensverlies gaat bij het verticaal installeren.

2) De waardeveranderingen zijn parabolisch. En hoe groter het verschil tussen de werkelijke en de optimale hellingshoek, hoe groter het relatieve elektriciteitsopwekkingsverlies.

3) De hellingshoek verandert bij de optimale hellingshoek ±5°, wat weinig effect heeft op de elektriciteitsopwekking, en de stralingsverschil binnen 5 ‰ ligt.

Samenvatting

Elektriciteitsopwekking van een zonne-PV-systeem heeft veel te maken met de oriëntatie en hellingshoek van het PV-paneel. Over het algemeen heeft het systeem de hoogste elektriciteitsopwekking onder de omstandigheden van de zuidelijke oriëntatie en de optimale hellingshoek. Daarom moet voorzichtigheid betracht worden bij het installeren en ontwerpen van het systeem. Natuurlijk moet er rekening gehouden worden met andere factoren, zoals sneeuwbedekking, terreinomstandigheden en beperkingen van het landoppervlak. Het is noodzakelijk om het optimale oriëntatie en hellingshoek van het PV-paneel te selecteren om de beste systeemprestaties te garanderen.