1、組件垂直安裝時(shí),正面與背面的朝向如何選擇?
陳老師:在組件垂直安裝場(chǎng)景下,優(yōu)先推薦采用東西朝向布局。具體選擇朝東或朝西需結(jié)合組件的雙面率(Bifaciality)及不同朝向的輻照差異進(jìn)行綜合判斷。
以波蘭(北緯52.12°)為例,通過PVsyst軟件導(dǎo)入Solargis典型氣象年輻射數(shù)據(jù)模擬發(fā)現(xiàn):垂直安裝時(shí),組件東、西兩面年接收輻射量分別為672.3 kWh/m2和692.75 kWh/m2,西向輻射量較東向高約3%。因此,若組件雙面率低于100%(即正反面功率存在差異),建議將高功率的正面朝西安裝,以最大化背面增益與總發(fā)電量。?
? 雙面率(Bifaciality)是衡量組件背面發(fā)電能力的關(guān)鍵指標(biāo),通常以背面功率與正面功率的百分比表示。
? 高緯度地區(qū)因太陽(yáng)高度角較低,東西朝向可更充分利用早晚輻照,減少正午陰影遮擋影響。

2、垂直安裝與固定傾角安裝在PVsyst發(fā)電量仿真參數(shù)設(shè)置上需要注意什么?
垂直安裝組件表面不易積灰或積雪,灰塵損失率建議設(shè)置為0%-0.5%;而常規(guī)固定傾角安裝(如30°-40°)因傾斜面存在積灰可能,若定期清洗維護(hù),灰塵損失率經(jīng)驗(yàn)值可設(shè)為1%-2%。
垂直安裝通風(fēng)條件更優(yōu),組件運(yùn)行溫度較低。常規(guī)固定支架因近地面安裝,散熱效率略低。仿真時(shí)可通過熱傳遞系數(shù)(Uc和Uv)體現(xiàn)差異;若無實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),建議暫按相同參數(shù)處理。
③ 背面陰影遮擋:
垂直安裝無需檁條支撐,背面遮擋可忽略,陰影系數(shù)可設(shè)為0%。而固定傾角安裝因支架結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生局部遮擋,需根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)調(diào)整參數(shù)。
固定傾角安裝時(shí),組件背面不同位置接收輻照強(qiáng)度不均(尤其是高傾角場(chǎng)景),易導(dǎo)致電流失配。垂直安裝因輻照分布相對(duì)均勻,此類損失顯著降低。
3、在高緯度地區(qū),垂直安裝與常規(guī)的最優(yōu)傾角安裝,單位千瓦的發(fā)電量會(huì)下降多少?
陳老師:以波蘭某項(xiàng)目為例(雙面率80%):
? 38°固定傾角安裝的首年等效滿發(fā)小時(shí)數(shù)為1196小時(shí);
? 垂直安裝的首年等效滿發(fā)小時(shí)數(shù)為989小時(shí),同比下降17.3%。
月均數(shù)據(jù)顯示:6月降幅最低(-2.5%),冬季(如12月)降幅高達(dá)40%。
關(guān)鍵原因:
? 輻照接收差異:冬季太陽(yáng)高度角低,垂直安裝無法有效捕捉正午輻照,而固定傾角更匹配太陽(yáng)軌跡。
? 雙面增益受限:高緯度地區(qū)冬季地面反射率對(duì)垂直安裝背面增益貢獻(xiàn)有限。

4、在高緯度地區(qū),垂直安裝單位千瓦的發(fā)電量下降的原因是什么?
陳老師:通過波蘭案例對(duì)比,發(fā)電量下降主因如下:
??遮擋損失:?垂直安裝間距12m,遮擋損失率15.3%;固定傾角(38°)間距8m,遮擋損失率2.9%。
??IAM損失(入射角修正):?垂直安裝IAM損失3.5%,固定傾角(38°)為2.2%。
??污穢損失:?垂直安裝0.5%,固定傾角(38°)取1.5%。
38°傾角:正面1213.5 kWh/m2 + 背面100 kWh/m2(雙面率80%)= 1294 kWh/m2;
垂直安裝:正面613.18 kWh/m2 + 背面559 kWh/m2(雙面率80%)= 1060 kWh/m2;
有效輻射總量下降18.02%,與發(fā)電量降幅(17.3%)基本吻合。

附加因素:
4.?運(yùn)行溫度:根據(jù)光伏組件運(yùn)行溫度與輻照度、環(huán)境溫度計(jì)熱傳遞系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式,對(duì)于相同環(huán)境下的兩種安裝方式,相同的熱傳遞系數(shù)下,組件的運(yùn)行溫度取決于接收的輻照度。由于垂直安裝接收的輻照度相對(duì)較低,因此組件的運(yùn)行溫度較低。如下圖,?垂直安裝組件年均溫度低3.45°C,溫升損失更小。

5.?弱光性能:?垂直安裝輻照強(qiáng)度分布更接近600 W/m2(組件效率較高區(qū)間),弱光下表現(xiàn)更優(yōu)。
5、垂直安裝與常規(guī)固定支架安裝的出力曲線是什么樣的??
陳老師:
? 垂直安裝:出力峰值分布在早晚時(shí)段(東、西面輻照接收最佳),午間因太陽(yáng)高度角高導(dǎo)致輻照接收量下降,形成“雙峰”曲線。
? 固定傾角安裝:出力集中于正午時(shí)段(太陽(yáng)高度角與傾角匹配),形成“單峰”曲線。
? 垂直安裝適合分時(shí)電價(jià)機(jī)制,可利用早晚高價(jià)時(shí)段發(fā)電;
? 固定傾角適合追求全天均衡出力的場(chǎng)景。

6、若匹配分時(shí)電價(jià)機(jī)制,垂直安裝的發(fā)電收益是否會(huì)超過常規(guī)固定傾角安裝的發(fā)電收益?
陳老師:若當(dāng)?shù)胤謺r(shí)電價(jià)政策具備以下特征,垂直安裝可能具備收益優(yōu)勢(shì):
? 峰谷電價(jià)差顯著:早晚高價(jià)時(shí)段與垂直安裝出力峰值匹配;
? 谷段延長(zhǎng):部分省份將午間設(shè)為谷段(如西北地區(qū))。
需結(jié)合具體電價(jià)政策與項(xiàng)目輻照數(shù)據(jù)建模測(cè)算,無普適結(jié)論。
7、垂直安裝方式匹配光伏應(yīng)用場(chǎng)景方面可從哪些角度去考慮?
?土地利用率:如上述測(cè)算案例, 相同容量下,垂直安裝需增加約46%的光伏場(chǎng)區(qū)面積,不適合土地資源緊張項(xiàng)目。
?地理緯度:中低緯度地區(qū)太陽(yáng)高度角較高,垂直安裝背面增益有限。更適合在高緯度地區(qū)。
?應(yīng)用場(chǎng)景:農(nóng)業(yè)光伏(兼顧作物光照與發(fā)電);高速公路聲屏障(立面空間高效利用);建筑一體化(BIPV)等特殊場(chǎng)景。