隨著光伏組件價格的快速下降，BIPV項目越來越受到關注。然而，開展BIPV項目時，光伏組件的朝向、傾角基本都不是最佳傾角。比如，蘋果公司耗資50億美金打造的總部辦公大樓"Apple Park"。其圓環的頂部全部鋪設光伏組件，裝機容量為17MW。當加州的陽光透過360度通透環形體，射入大樓內部，被濾去大部分紫外線和熱量后的陽光，再也沒有刺眼和暴曬。
然而，這種情況下，光伏組件的朝向是360°的！這種安裝方式，對發電量有什么影響？
基本所有的BIPV項目，首先滿足的是建筑要求。因此，光伏組件無法按照最佳傾角安裝。本文介紹不同安裝朝向、傾角，對BIPV項目發電量的影響。
一、舉個例子
實際上，在不同經緯度的地區，組件的朝向、傾角變化，對于發電量影響程度，相差非常大！
下圖是在北緯35~40°之間，可以用來估算的。
圖1：某地不同方向發電量示意
從上圖可以看出，在北緯35~40°之間的BIPV項目，相對于最佳傾角安裝，如果：
組件安裝在南立面，發電量損失可能會高達30%！
組件朝東、朝西安裝，發電量損失可能會高達20%！
而組件安裝在東、西里面，發電量損失甚至高達50%！
小科普
傾角（高度角）：光伏組件朝南布置，與水平地面之間的夾角；
方位角：正南方為0°，光伏組件的東、西朝向與正南方向的夾角。
二、組件安裝方位角對于發電量的影響
BIPV項目中，當組件安裝的方位角不為0時，對發電量影響有多大？本文選擇了4個地點，緯度分別為40.6°、37.6°、32°、21.2°，計算了在這4個地點，當光伏組件的安裝方向不是朝向南，而與正南有一定夾角時，發電量的變化。
組件安裝方位角從-90°~90°變化時（正東為90°，正西為-90°），發電量的變化進如下圖所示。
從上面的4張圖中可以看出，當方位角從-90°~90°變化時，發電量變化有如下特點：
1）在同一地點，方位角朝東、朝西變化，對發電量的影響相同；即朝東、朝西安裝，發電量一樣。
2）發電量降低曲線為拋物線情況，即方位角由0°逐漸變大時，發電量損失速度加快；
3）在不同地區，發電量的變化差異很大。高緯度地區的項目，組件朝東、朝西安裝，發電量損失高達20%以上；而在低緯度地區，發電量損失僅為4%。
4）方位角變化時，發電量損失與經度基本無關，與緯度相關性較大。緯度越高，損失越大；緯度越低，損失越少。
三、組件安裝傾角對于發電量的影響
傾角變化對發電量的影響主要受緯度的影響，也受直射比的影響，但后者影響較小。因此，僅討論不同緯度時，傾角變化對發電量的影響。
總的來說，緯度越高，傾角變化對發電量的影響越大。
本文選取4個地點，緯度分別為40.6°、37.6°、32°、21.2°，在這4個地點，當光伏組件與地面呈不同夾角時，發電量的變化。
下圖中，橫坐標為光伏組件與地面的夾角；縱坐標為相對于最佳傾角，發電量的損失。當光伏組件平鋪，則傾角為0；當光伏組件垂直，則傾角為90°。
根據圖1~4可以，在不同緯度下，平鋪（0°）和垂直（90°，南立面）時，傾斜面上輻射量與最佳傾角時的差值如下表。
從圖1~4和表1可以看出：
1）緯度越低的地方，平鋪時發電量損失越少；
緯度越高的地方，垂直時發電量損失越少。
2）不同角度時傾斜面上的輻射量與最大值時的差值，呈拋物線形狀。即，差值非均勻分布，而是在最大值附近，差值很小；離最大值越遠，差值會快速增大。因此，在最大值附近，輻射量差值非常小。
最佳傾角附近，降低角度對發電量影響不大！
下圖為上述4個地點，在發電量最大的安裝傾角附近，發電量與最大值時的差值。
從上圖可以看出:
無論在哪個地點，在最大值附近±5°，輻射量的差值在3‰以內。
隨著光伏度電成本的降低，土地成本的升高，降低光伏組件的安裝傾角，可有效減少占地面積、節約土地成本；但對發電收益損失很少。
因此，相對于早期光伏電站追求最佳傾角的設計，平價上網時代的光伏電站越來越多的使用“最經濟傾角”的設計方案。
“最經濟傾角”是多少？
減少陣列傾角→減少陣列間距→增加裝機容量、減少發電量
實際項目中，需要根據土地價格（屋頂租金價格）、項目的上網電價，進行具體的計算，但總的原則是：土地價格高，傾角低一些更劃算；上網電價高，傾角略微高一些劃算。
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