太阳辐射规律及光伏阵列设计 民粹
作者：李晓阳氯乙醇
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来源：《科学导报·学术》2020年第49期 紫环颈椎仪
湖南米仓门 摘要：太阳能作为清洁、可再生能源，日益受到人们的关注，通过研究太阳能辐射规律，设计合理的光伏阵列用来获得最大太阳幅照强度。在光伏阵列设计主要包括阵列间距、高度、倾角、光伏模块的选择以及安装方向的确定，在场地尺寸确定条件下，这些因素相互牵制、共同影响光伏系统电能的输出，因此对光伏阵列设计的优化非常重要。本文 首先介绍太阳辐射规律，说明光伏阵列的构造，根据太阳辐射规律中的太阳辐射量与日照时数，建立的光伏发电系统阵列阴影损失模型。通过计算方位角、太阳高度角，并确定光伏阵列的排列方式与间距，然后得到出确定最佳倾角。通过改变光伏阵列的布置，来获取最大辐照量。以山西运城为例，对阵列自身阴影进行分析，提出一种针对任意朝向安装的固定式光伏电池板计算最佳安装倾角的计算方法。最后再介绍了1MWp光伏电站系统的设计方案。 关键词：太阳能辐射;数学模型;光伏阵列;倾角
1引言撒旦诗篇
太阳能作为新兴能源，太阳能分布式光伏发电技术正在迅速发展，存在有着巨大的潜在市场，通过对太阳辐射规律的研究，分析光伏发电系统阵列布置方式。对分布式电站的建设具有重要的意义。
1.1研究现状
光伏阵列是太阳能发电系统中必不可少的核心部件。它是通过吸收太阳光并将其转换
为电能的一种半导体装置。从太阳能电池晶体理论所推导出来的光伏阵列的基本方程不能够全面反应光伏阵列的伏安特性。而且根据光伏阵列的原理、结构和输出的伏安特性，可以对它进行数学建模[1]。国内根据依据国外的太阳能辐射研究经验，设计光伏阵列的模型，主要模型有建立了阵列优化设计模型，分析了优化目标函数，并运用分支定界法解等优化模型，最后比较其与传统设计方法的发电量的大小;建立了以发电量最大和成本最低为优化目标的优化模型，使用博弈论方法解优化模型，并对相关参数进行了灵敏度分析，指出光伏模块参数对优化结果影响最大;通过状态矩阵来评估光伏阵列自身阴影的影响，并在此基础上分析固定轴系统、南北水平轴跟踪、东西水平轴跟踪系统在一定面积下获得最大发电量的优化问题等，都进行广泛的研究。
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