混凝土屋顶光伏电站方【fāng】阵的倾【qīng】角该怎【zěn】么取,是【shì】根据不同地区的太阳能辐射情【qíng】况选取最佳倾角【jiǎo】,还是将【jiāng】倾【qīng】角调【diào】低,同一屋【wū】顶不同倾角下,光伏可开发容量、运营【yíng】期总发电量、投资收益会发生怎样的【de】变化,下面以北京市某【mǒu】企业【yè】屋顶项目为例进行分析【xī】。

一、资源情况

以距离项目站址6km的北京南郊气象站【zhàn】为参证【zhèng】气【qì】象站,太阳【yáng】能总辐【fú】射量4943.3MJ/m2。

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图1:北京市1983~2012年太阳能总辐射量月际变化柱状图

二、电站概况

项目所在屋顶为混凝土【tǔ】平屋顶,总面积约1.73万平方【fāng】米,实际可【kě】布置光伏板【bǎn】的面积约6200平方米。周【zhōu】围均为工业厂房,无【wú】高【gāo】大建筑遮挡,建设【shè】环境良好【hǎo】。

项目选用260Wp光伏组件,20个组件串联成一个支路,组件单排竖向放置。

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图2:屋顶平面图

三、倾斜面上的总辐射量

利用各月总辐射量【liàng】值计算出倾【qīng】角为0?~40?时倾斜面上的太阳总辐射【shè】年总【zǒng】量,如【rú】下图所示【shì】。当倾角为【wéi】31°时【shí】,倾斜面上的总辐射量最大【dà】。即最佳【jiā】倾角为31°。

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图3:不同倾角下倾斜面上的总辐射量

四、装机容量、满发小时数比较

屋顶可【kě】安装光伏组件的【de】面积【jī】是有限的,倾【qīng】角越大【dà】则【zé】方阵前【qián】后【hòu】间距越大,可安装容量越小,下面【miàn】从0°~31°每间【jiān】隔5°进【jìn】行安装容量和满发小时数进行测算。

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表1:不同倾角下安装容量和满发小时数对比表

由上【shàng】表可知,光伏方阵倾【qīng】角【jiǎo】的增加,阵列间距【jù】随之增大,可装机容量随之减小,但【dàn】并不成一【yī】定的比例,这是由于项目【mù】所在【zài】屋顶实际可利用面积并不【bú】规则,存在一些【xiē】需要避让【ràng】的构筑物【wù】造成【chéng】的。

五、投资收益比较

1、比较前提

投资【zī】水平在9元/W;资本【běn】金20%,80%银【yín】行贷款;长期【qī】银行【háng】贷款利率为5.9%,短【duǎn】期为5.35%;上网电价按【àn】照1~20年为1.1431元/kWh,21~25年0.7651元/kWh计算。

2、分析结果

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表2:不同倾角下项目收益对比表

通过对比发【fā】现,最佳倾角的【de】情况下投资回收期最短【duǎn】、内部收【shōu】益【yì】率【lǜ】最高,随着【zhe】倾角的降【jiàng】低,投【tóu】资回【huí】收期【qī】逐【zhú】渐增加,内部收益率也逐渐【jiàn】降低。而财务净现值在31°~10°倾角时逐渐升高,到10°倾角时达到峰值,5°倾【qīng】角时【shí】又【yòu】有所回落。

综上,屋顶光伏电站方阵倾角【jiǎo】怎么【me】取,要视电站建设的【de】目的而定,如果【guǒ】是以满足自【zì】身用电并追【zhuī】求【qiú】投资回报快,可选择【zé】最佳【jiā】倾【qīng】角式安装。如果希望在【zài】有限的【de】屋顶面积内尽【jìn】可【kě】能【néng】多发电,项目【mù】收益的绝对值高,则可适当调低倾【qīng】角,但并【bìng】不是越低越好。