到2017年底,在美国运行的公用事业规模的太阳能光伏(PV)系统中,有近40%是固定倾斜的光伏系统,而不是跟踪系统。在公用事业规模的固定倾斜太阳能光伏系统中,76%的容量安装在距地平线20至30度的固定角度。
固定倾斜的太阳能光伏系统产生的电量取决于光伏板相对于太阳的方向。当太阳光线垂直于太阳能板时,太阳能光伏系统的电池板能更有效地收集太阳辐射。
固定倾角光伏系统使用两个单独的角度来确定它们相对于太阳的方向:方位角和倾角。
方位指定了一个倾斜面板面对的罗盘方向:北、南、东或西。北半球的大多数电池板是朝南的。
倾斜是从水平地面的角度。0度的倾斜意味着面板在地面上是平的,而90度的倾斜意味着面板垂直于地面,就像在建筑的一侧。
纬度通常是决定面板倾斜度的主要因素,因为将面板向南倾斜的角度与其纬度相等,将使面板每年暴露在阳光直射下的时间最大化。在美国,安装在低纬度地区(再往南)的系统通常具有较浅的光伏倾斜度,而安装在高纬度地区(再往北)的系统通常具有较陡的倾斜度。
美国的公用事业规模固定倾斜光伏系统位于20度(夏威夷)到50度之间的纬度,位于俄勒冈州和明尼苏达州等州。面板通常安装在比纬度指示的更浅的倾斜位置,因为其他因素,如高度限制、阴影问题和系统布局。如果倾斜角度小于工厂所在位置的纬度角,预计在春季和夏季的几个月里,当正午的太阳高于天空时,系统的产量将会增加,而在秋季和冬季,产量将会减少。
近年来,越来越多的太阳能发电厂安装了跟踪系统而不是固定倾斜系统。跟踪系统要么在单轴(通常从东到西)上旋转,要么在双轴上旋转。虽然跟踪系统比固定倾斜系统更昂贵,但是通过跟踪太阳穿过天空的路径所产生的额外电力收入经常超过增加的成本。由于跟踪机构的设计是从东到西,许多现有的单轴跟踪系统的倾斜度为零。
——文章发布于2018年10月26日