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摘要：本文主要对光伏并网发电系统进行介绍，详细分析了太阳能电池板质量、阵列角度、遮挡等因素对发电量的影响，最后总结了增加太阳能发电量的有效方法。
关键词：太阳能电池板；角度；遮挡；发电量
0 引言
2016年以来，国家能源局不断的制定一系列与光伏相关的政策，来促进光伏分布式行业的发展，光伏分布式系统在农村中越来越普遍。但随之而来的就是各种因素对光伏发电量的制约，造成发电量低的现象，直接影响到业主的收益。因此找到影响光伏发电量的主要因素，并加以解决，显得尤为重要。
1 太阳能电池板的质量对发电量的影响
随着近两年光伏行业的飞速发展，各种中小型太阳能电池厂家也逐年增多，造成了目前市场上太阳能电池板的质量参差不齐。另外，各种电站拆卸电池板、降级电池板同样加剧了光伏市场的恶化。
劣质的太阳能电池板主要问题内部电池片存在隐裂、碎片、输出线缆及接插件不合格。此类太阳能电池板在使用过程中，部分内部有严重质量问题的，在最开始阶段，输出的电流及电压均较小，整体的输出功率不达标，整体发电量较低。部分内部存在隐裂等问题的太阳能电池板，在初期运行正常，但长时间使用过程中，便会出现表面出现蠕虫痕、开胶等问题，更严重的直接导致烧毁现象，严重影响业主的收益。
2 阵列角度对发电量的影响
2.1倾斜角度
倾斜角度是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角，一般根据NASA数据库中近十年的数据查询得出，为安装当地辐照度全年的平均值。
全年的最佳安装倾斜角与当地的地理纬度有关，当纬度较高时，相应的倾斜角也大。在设计中需要考虑到屋顶的倾斜角及积雪滑落的倾斜角(斜率大于40%-65%)等方面的限制条件。对于积雪滑落的倾斜角，即使在积雪期发电量少而年总发电量也存在增加的情况，在并网发电的系统中，并不一定优先考虑积雪的滑落，此外，还要进一步考虑其它因素。
在北半球，对于正南，倾斜角从水平(倾斜角为0°度)开始逐渐向最佳的倾斜角过渡时，其日射量不断增加直到最大值，然后再增加倾斜角其日射量不断减少。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆特别是在倾斜角大于50°～60°以后，日射量急剧下降，直至到最后的垂直放置时，发电量下降到最小。方阵从垂直放置到10°～20°的倾斜放置都有实际的例子。对于方位角不为0°度的情况，斜面日射量的值普遍偏低，最大日射量的值是在与水平面接近的倾斜角度附近。 以上所述为方位角、倾斜角与发电量之间的关系，对于具体设计某一个方阵的方位角和倾斜角还应综合地进一步同实际情况结合起来考虑。
2.2方位角度
太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角(向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度)。一般情况下，方阵朝向正南(即方阵垂直面与正南的夹角为0°)时，太阳电池发电量是最大的。在北半球，在偏离正南30°度时，太阳能方阵的发电量将减少约10%～15%;在偏离正南60°时，方阵的发电量将减少约20%～30%。
在晴朗的夏天，太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后，因此方阵的方位稍微向西偏5°时，在午后时刻可获得最大发电功率。 在不同的季节，太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大的时候。方阵设置场所受到许多条件的制约，例如，在地面上设置时土地的方位角、在屋顶上设置时屋顶的方位角，或者是为了躲避太阳阴影时的方位角，以及布置规划、发电效率、设计规划、建设目的等许多因素都有关系。
3 遮挡对发电量的影响
3.1灰尘遮挡
1)通过遮蔽达到组件的光线，从而影响发电量；
2)影响电池板的散热，从而影响整体转换效率；
3)在近海地区，由于具备酸碱性的水雾长时间沉积在太阳能电池板表面，侵蚀板面造成板面粗糙不平，有利于灰尘的进一步积聚，同时增加了阳光的漫反射。
3.2阴影遮挡
在计算太阳能电池板的发电量时，是在方阵面完全没有阴影，及安装角度合理的条件下得到的。因此，如果太阳电池不能被日光直接照到时，那么只有散射光用来发电，此时的发电量比无阴影的要减少约15%～30%。
通常，在方阵周围有建筑物、树木、热水器、烟囱等物体时，太阳出来后，建筑物及树木的周围会存在阴影，因此在选择安装方阵的地方时应尽量避开阴影。部分遮挡为不明显遮挡，如安装地点中部位置有一烟囱或周围有护栏，在某一时刻会有阴影投射到电池板上，同样会影响发电量。
另外，如果方阵是前后放置时，后面的方阵与前面的方阵之间距离接近后，前边方阵的阴影会对后边方阵的发电量产生影响。当纬度较高时，方阵之间的距离加大，相应地设置场所的面积也会增加。对于有防积雪措施的方阵来说，其倾斜角度大，因此使方阵的高度增大，为避免阴影的影响，相应地也会使方阵之间的距离加大。通常在排布方阵阵列时，应分别选取每一个方阵的构造尺寸，将其高度调整到合适值，从而利用其高度 差使方阵之间的距离调整到最小。 具体的太阳电池方阵设计，在合理确定方位角与倾斜角的同时，还应进行全面的考虑，才能使方阵达到最佳状态。
4 结论
太阳能发电量的高低取决与诸多因素，希望得到较好的发电量，多的收益，就需要：首先，在前期选取高质量的太阳能电池板；其次在安装时选取最佳的安装角度，并且安装地点无遮挡；最后在电站建成后，还需要定期进行维护。
论文作者:张哲
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第7期
论文发表时间:2017/9/5
标签：方阵论文; 发电量论文; 倾斜角论文; 电池板论文; 方位角论文; 太阳能论文; 角度论文; 《电力设备管理》2017年第7期论文;