[发明专利]一种确定固定式太阳能装置最佳倾角的计算方法

说明书

本发明公开了一种确定固定式太阳能装置最佳倾角的计算方法，包括如下步骤：确定太阳辐射，还包括如下步骤：1）、确定固定角太阳辐射，2）、确定太阳直射辐射，3）、地面反射辐射确定，4）、天空散射辐射确定，5）、云量及总辐射确定，6）、最佳倾角的确定。本发明是考虑一个地区过去20年实际的太阳辐射情况，考虑天气情况把全年的天气分为晴朗和多云，由于每个季节天气情况不同确定每个月的云量，这样计算出来的最佳倾角反映了当地的实际情况，具有比较高的精度。

技术领域

本发明涉及一种确定固定式太阳能装置最佳倾角的计算方法，属于光伏系统及应用领域。

背景技术

太阳能发电具有干净、不会威胁人类和破坏环境的优点，对人类的长远发展具有重要意义。

近年来，人们对太阳能的转换与利用展开了广泛的研究。关于太阳能的研究主要集中在两个方面：一种是研究可以提高太阳能转化效率的新型材料；另一种是设法提高太阳能的接收效率；应用太阳跟踪装置可有效提高太阳能的接收效率，太阳跟踪器根据跟踪技术分为主动式、被动式和混合式，太阳能跟踪装置的系统稳定性、结构复杂、成本相对较高，目前还不适合大范围应用。对于现在大规模应用的固定式太阳能装置，如何提高其效率显得尤为重要。

对于固定式太阳能装置的最佳倾角的确定方法，有研究者认为最佳倾角等于当地的纬度，也有研究者提出最佳倾角在纬度的基础上增加5-15°，这些都可以作为参考，却不是最准确的最佳倾角，要获得一个地区最准确的最佳倾角是提高太阳能发电效率的关键。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种确定固定式太阳能装置最佳倾角的计算方法，解决了现有的固定式太阳能装置最佳倾角确定精度不高的问题，通过计算固定式太阳能装置总辐射量与倾角的关系，精确确定一个地区的固定式太阳能装置的最佳倾角。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种确定固定式太阳能装置最佳倾角的计算方法，包括如下步骤：确定太阳辐射，其特征在于，还包括如下步骤：

1)、确定固定角太阳辐射，

2)、确定太阳直射辐射，

3)、地面反射辐射确定，

4)、天空散射辐射确定，

5)、云量及总辐射确定，

6)、最佳倾角的确定。

作为上一步优选方案，固定倾角太阳辐射E_g为：

E_g＝E_gz+E_gd+E_gt，

式中：E_gz为固定倾角太阳直射辐射；E_gd为固定倾角地面反射辐射；E_gt为固定倾角天空散射辐射。

作为上一步优选方案，太阳直射辐射确定：

固定倾斜面太阳直射辐射E_gz为：

E_gz＝E_n·cos r，

式中：E_n为地表与太阳光垂直面的太阳直接辐射，r为太阳光线与倾斜面法线的夹角，E_n与r的计算方式为：

E_n＝E₀·τ_z

cosr＝sinH·cosQ+cosH·cos(180-A)·sinQ