Fまえがき
コンクリートの屋根を持つ家の場合、それは東から西、または西から東を向いています。ソーラーパネルは南向きに配置されていますか、それとも家の向きに従って配置されていますか？
家の向きに合わせた配置の方が断然美しいですが、南向き配置とは発電量に一定の違いがあります。具体的な発電量の違いはどれくらいですか？この質問を分析して答えます。
01
プロジェクト概要
山東省済南市を参考にすると、年間放射線量は1338.5kWh/m²です。
家庭用セメント屋根を例に挙げます。屋根は西から東に位置し、GoodWe GW20KT-DT インバーターを使用して、合計 48 個の 450Wp 太陽光発電モジュールを設置でき、総容量は 21.6kWp です。太陽光発電モジュールは南に設置されます。下図に示すように、傾斜角は 30°です。東南30度/45度/60度/90度、西南30度/45度/60度/90度における発電量の違いをそれぞれシミュレーションします。
02
方位と放射照度
方位角は、太陽電池アレイの向きと真南方向との間の角度を指します (磁気偏角に関係なく)。異なる方位角は、異なる総放射線量に対応します。通常、ソーラー パネル アレイは、露光時間が最も長い方向に向けられます。角度を最適な方位として設定します。
固定傾斜角と異なる方位角による、発電所の年間累積日射量。
C包含：
- 方位角の増加に伴い放射照度は直線的に減少し、真南の放射照度が最も大きくなります。
- 南西と南東で同じ方位角の場合、放射照度値にほとんど差はありません。
03
方位角およびアレイ間シャドウ
（1）真南の空間設計
アレイの間隔を決定するための一般原則は、冬至の午前 9 時から午後 15 時までの時間帯に太陽光発電アレイを遮断すべきではないということです。次の式に従って計算すると、太陽電池アレイまたはシェルターとなる可能性のある場所とアレイの下端の間の垂直距離は D 未満であってはなりません。
計算上のD≧5m
（2）さまざまな方位でのアレイシェーディング損失（例として南と東）
東横南 30 度では、冬至のシステムの前列と後列の影のオクルージョン損失は 1.8% であると計算されます。
東横南 45 度では、冬至のシステムの前列と後列の影のオクルージョン損失は 2.4% であると計算されます。
東横南 60 度では、冬至のシステムの前列と後列の影のオクルージョン損失は 2.5% であると計算されます。
東と南の 90 度では、冬至のシステムの前列と後列の影のオクルージョン損失は 1.2% であると計算されます。
南から西への 4 つの角度を同時にシミュレートすると、次のグラフが得られます。
結論：
前方および後方のアレイのシェーディング損失は、方位角と線形の関係を示しません。方位角が 60°に達すると、前後のアレイのシェーディング損失が減少します。
04
発電シミュレーション比較
450Wモジュール48枚、ストリング16枚×3、20kWインバータ使用、設置容量21.6kWより計算
シミュレーションは PVsyst を使用して計算されます。変数は方位角のみで、残りは変更されません。
結論：
- 方位角が大きくなるにつれて発電量は減少し、0度（真南）での発電量が最も大きくなります。
- 同じ方位角の南西と南東では発電量にほとんど差がありません。
- 放射照度値の傾向と一致
05
結論
実際には、住宅の方位が南向きでないことを前提として、発電量と発電所と住宅の組み合わせの美観をどのようにバランスさせるかは、それぞれのニーズに合わせて設計する必要があります。
投稿日時: 2022 年 9 月 16 日