由于太阳能是一种清洁的能源，它的应【yīng】用正在世界范围【wéi】内快【kuài】速地增长。利用【yòng】太阳光发电【diàn】就是一【yī】种使用太【tài】阳能【néng】的方【fāng】式，目前建设一个太阳能发电系统的【de】成本还是【shì】较高【gāo】的，从【cóng】我国现阶段的太阳【yáng】能发电成【chéng】本【běn】来看，其【qí】花费【fèi】在太阳电池组件的【de】费用大约为40～50％，因此，为【wéi】了更【gèng】加充分有效地利用太阳能【néng】，如何选取太阳电池方阵的方位角与【yǔ】倾斜【xié】角是一个【gè】十分重要的问题。
太阳能电池组件的【de】方位【wèi】角与倾【qīng】斜角选【xuǎn】定是太阳【yáng】能光伏系统设计时【shí】最重要的【de】因【yīn】素【sù】之一。所谓方位角一般【bān】是指东西南北方向的角度。对【duì】于太阳能【néng】光【guāng】伏系统来说，方位角以正【zhèng】南为0°，由南向东向北【běi】为负角度，由南向西向【xiàng】北为正角度。
如太阳在正东方向【xiàng】时【shí】，方【fāng】位【wèi】角为-90°，在正西方时方位角为【wéi】90°。
方位角【jiǎo】决定了阳光的【de】入射方向，决定了各个【gè】方向的山坡或不同【tóng】朝【cháo】向的建【jiàn】筑【zhù】物的【de】采光状况。倾斜【xié】角是地平面（水平面）与太阳能电池组【zǔ】件之间的夹角。倾【qīng】斜【xié】角为0°时表示太阳能电池组件为水平设【shè】置，倾斜角为90°时表示太阳【yáng】能【néng】电池【chí】组件为垂直设置【zhì】。
在【zài】我国，太阳【yáng】能电池的方位角【jiǎo】一般都选择正南方向，以使太阳【yáng】能电池单位【wèi】容量的发电量最大【dà】。在【zài】偏离正南（北半球）30°度【dù】时，方阵的【de】发电量【liàng】将减少约10％～15％；在偏离【lí】正南（北半【bàn】球）60°时，方阵【zhèn】的发电量将减【jiǎn】少约20％～30％。如果受【shòu】太阳【yáng】能电池【chí】设【shè】置场【chǎng】所如屋顶、土坡、山地【dì】、建筑物结构【gòu】及【jí】阴影等的限【xiàn】制时【shí】，则【zé】应考虑与【yǔ】它们的方【fāng】位角一到，以求【qiú】充分利用现有的地形和有效面【miàn】积【jī】，并尽量避开周围建、构筑物或树木等产生的阴影。只要【yào】在正南【nán】±20°之内，都不会对发电【diàn】量有太大影【yǐng】响，条【tiáo】件允许的话，应尽可能偏【piān】西南20°之【zhī】内【nèi】，使【shǐ】太阳能发电量【liàng】的【de】峰值出现【xiàn】在中午稍过后某时，这样有【yǒu】利冬季多发电。有些太阳能光伏【fú】建筑【zhù】一体化发电【diàn】系统设计时，当正【zhèng】南方向太【tài】阳能【néng】电池铺设面【miàn】积不够大时，也可将太阳能电【diàn】池铺设在正【zhèng】东【dōng】、正西方向。
倾斜角是太【tài】阳电池方【fāng】阵平面与水平地面的夹角，并【bìng】希望此夹【jiá】角是方【fāng】阵一年中发电量为【wéi】最【zuì】大时的最佳倾斜角度【dù】。一【yī】年中的最佳【jiā】倾斜角与【yǔ】当【dāng】地的地【dì】理纬度有关【guān】，当纬度较高时，相应的倾斜角也大。但是，和方位角一样，在设【shè】计中【zhōng】也【yě】要考虑到屋顶的倾斜角【jiǎo】及积雪【xuě】滑【huá】落的倾【qīng】斜角【jiǎo】（斜率大于50％-60％）等方【fāng】面的限【xiàn】制条【tiáo】件【jiàn】。对于【yú】积雪滑落的倾【qīng】斜角【jiǎo】，即使在积雪【xuě】期【qī】发电【diàn】量少而【ér】年总发电量也存在增加的【de】情【qíng】况，因此，特【tè】别【bié】是在并网发【fā】电【diàn】的系统中，并不一定优先考虑积雪【xuě】的滑落，此外【wài】，还【hái】要进一步考【kǎo】虑其它因素【sù】。对于正南（方位角为0°度），倾斜角【jiǎo】从【cóng】水平【píng】（倾斜角为0°度）开始逐渐向【xiàng】最佳的倾斜角过渡时，其日【rì】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。特别是在倾斜【xié】角【jiǎo】大【dà】于50°～60°以后，日【rì】射量急剧下【xià】降，直至到最后的垂【chuí】直放置时，发电量下降到最小【xiǎo】。方阵【zhèn】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【jiǎo】不【bú】为0°度【dù】的情况，斜面日射量【liàng】的值【zhí】普遍【biàn】偏低，最【zuì】大日射量的值是在与水平【píng】面【miàn】接近的倾斜角【jiǎo】度附近。以【yǐ】上所述为方【fāng】位角、倾【qīng】斜【xié】角与发电【diàn】量之间【jiān】的关系，对于具体设【shè】计某一个方阵的方位角和倾斜角还应综合地进一步同【tóng】实际情况结合起来考虑
最理想的倾【qīng】斜【xié】角【jiǎo】是使太阳能【néng】电池年发电【diàn】量【liàng】尽可能大【dà】，而冬【dōng】季和夏季发电量差异尽可能【néng】小时的倾斜【xié】角【jiǎo】。一般取当地纬度或当地【dì】纬度加【jiā】上几度做为当地太【tài】阳能电池【chí】组件【jiàn】安装【zhuāng】的倾斜【xié】角。当然如果【guǒ】能够【gòu】采用计算机辅助设【shè】计软件，可以进行太阳能倾斜【xié】角的优化【huà】计算，使两者能够兼顾就更【gèng】好了，这对【duì】于高纬度地区尤为重要【yào】。高纬度地区的冬季【jì】和夏【xià】季水平面太阳辐射量差异非常【cháng】大，例如我国【guó】黑龙江省相差约5倍。如果按照【zhào】水【shuǐ】平面辐射【shè】量参数时行设计【jì】，则蓄电池冬季存储量【liàng】过【guò】大，造【zào】成蓄电池的【de】设计容量和投资都【dōu】加大【dà】。选择【zé】了最佳倾斜角，太阳能电池面上冬季和夏季辐射量之差变小，蓄电池的容量也可【kě】以【yǐ】减少【shǎo】，求得【dé】一个【gè】均衡，使系统造价降低，设计更为合理。如果没有条件对倾斜【xié】角进行【háng】计算【suàn】机优化设计，也可以【yǐ】根据【jù】当地纬度粗略确定太阳能电池的倾【qīng】斜【xié】角：
纬度为0°~25°时，倾斜角等于纬度；
纬度为26°~40°时，倾斜角等于纬度加上5°~10°；
纬度为41°~55°时，倾斜角等于纬度加上10°~15°；
纬度为55°以上时，倾斜角等于纬度加上15°~20°。
但不同类型的太阳能光伏发电系统，其最佳安装倾斜角【jiǎo】是有【yǒu】所不同的。例如光控【kòng】太阳能路灯照明系统等季节性【xìng】负载供电的光伏发电系统，这类负载的【de】工作时间随着季【jì】节而变化，其特点是以【yǐ】自然光线的【de】来决定负载每天工作时间的长【zhǎng】短。冬天时日照时间短【duǎn】，太阳【yáng】能【néng】辐射【shè】能量小【xiǎo】，而夜间负载工作时【shí】间长【zhǎng】，耗【hào】电量【liàng】大【dà】。因此【cǐ】系统设计时要【yào】考虑照顾冬天，按冬天【tiān】时能得【dé】到最大【dà】发【fā】电量的倾斜角确定，其倾斜角应【yīng】该比当地【dì】纬【wěi】度角度大一些。而对于主要为【wéi】光伏水泵、制冷空调等夏季负载供电的光【guāng】伏系【xì】统，则【zé】应【yīng】考虑【lǜ】为夏季负载提供最大发【fā】电量，其【qí】倾斜角【jiǎo】应【yīng】该比当地纬度的角度【dù】小一些。
来源：光伏天地
