光伏的發(fā)電效率與組件的朝向與傾角有很大關(guān)系,一般來說,正南向和最佳傾角發(fā)電效率最高,但受地形條件和用地面積的限制,組件的朝向和傾角需進(jìn)行取舍,使項(xiàng)目切實(shí)可行并實(shí)現(xiàn)最佳效益。
一、屋頂光伏
屋頂光伏根據(jù)屋面坡面形式分為平屋頂和坡屋頂(平屋頂坡度一般為1%-3%,坡屋頂坡度一般大于10%)。
平屋頂常見屋頂材料為水泥混凝土和彩鋼瓦。對(duì)于混凝土屋面,支架可采用配重,預(yù)埋鋼筋,植入鋼筋,結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)。配重塊,鋼筋形式都能承受較大的荷載,組件可采用一定傾角布置;結(jié)構(gòu)膠形式承擔(dān)荷載較小,組件一般貼屋面布置。當(dāng)組件采用一定傾角布置時(shí),朝向?yàn)檎希瑑A角大小要進(jìn)行比較分析確定。拿北京地區(qū)為例,最佳傾角約為36度,輻射量為1589KWH/㎡。
傾角減小為22度時(shí),輻射減小2.3%,傾角減少為10%時(shí),輻射減少7.6%。再計(jì)算不同角度下的面積損失即容量損失,可得下表。
角度 |
0 |
10 |
22 |
36 |
效率損失 |
14.2% |
7.6% |
2.3% |
0 |
容量損失 |
0 |
34% |
52.7% |
63.6% |
發(fā)電量 |
85.8% |
61.0% |
46.2% |
36.4% |
屋頂租金比重A下的收益率 |
85.8% |
61.0%/A+(1-A)*66% |
46.2%/A+(1-A)*47.3% |
36.3%/A+(1-A)*36.4% |
根據(jù)屋頂租金在總投資中的比重可核算出不同傾角下的收益率以及25年收益,從而選出實(shí)現(xiàn)最佳效益的傾角方案。
坡屋頂屋面可分為平瓦屋面和波形瓦屋面,常見的彩鋼瓦居多,固定形式主要采用專用夾具固定。組件一般沿屋面布置。朝向和傾角隨屋頂形式變動(dòng)時(shí),除考慮隱形遮擋外,還需考慮東、西向布置產(chǎn)生的發(fā)電量損失是否滿足收益率要求。