本文主要参考西安地区气候资料,以便建立光伏发电模型,从而研究方阵倾角对发电量的影响,最后得出西安地区的最佳组件方阵设计倾角。
影响光伏方阵发电的因素
光伏组件是通过半导体的光生伏特效应直接将太阳辐射能转换为电能的设备,发电过程安全可靠、无噪音、无污染,其全部能源来源于阳光辐射,因此光伏组件通过串并联方式组成的光伏方阵所能获取的辐射量决定了其后期发电量。
而太阳辐射量的多少与光伏电站所处地理位置的太阳高度角、海拔高度、天气状况、大气透明度、白昼时间长短等因素有关。
西安地区气象条件
西安地区位于东经107°40′-109°49′、北纬33°39′-34°45′之间,海拔298米,属于暖温带半湿润的季风气候区,雨量适中。年极端最高气温在42.9℃,4-10月极端最低气温-1.9℃,无霜期平均为219-233天,年平均气温15.8℃, 年平均风速1.9M/S。参考NASA提供的数据(见图1)计算出西安地区全年辐射量的平均值为4389.52MJ/m2。
图1 NASA 西安地区气候数据
由于西安地区经纬度跨度小,如忽略局部小气候对太阳能辐射的影响,可以认为在西安地区的太阳能辐射量基本一致。