光伏系统安装之后，用户最关心就是发电量，因为它直接关系到用户的投资回报。影响发电量的因素很多，组件、逆变、电缆的质量、安装朝向方位角、倾斜角度、灰尘、阴影遮挡、组件和逆变器配比系统方案、线路设计、施工、电网电压等等各种因素都有可能。本系列文章将根据实际案例一一探讨各种因素。本文主要讨论安装角度对发电量的影响。
如何选择倾角
光伏组件平铺时，倾角为0°；垂直地面时（如建筑物南立面），倾角为90°，光伏组件朝南安装，则安装倾角在0°~90°之间；朝北安装，则安装倾角在0°~-90°之间。
倾角变化对发电量的影响主要受纬度的影响，也受直射比的影响，但后者影响较小。因此，仅讨论不同纬度时，倾角变化对发电量的影响。总的来说，纬度越高，倾角变化对发电量的影响越大。
图1：纬度为40.6°时，倾角0~90°变化时对发电量的影响
图2：纬度为37.6°时，倾角0~90°变化时对发电量的影响
图3：纬度为32°时，倾角0~90°变化时对发电量的影响
图4：纬度为21.2°时，倾角0~90°变化时对发电量的影响
▌图1~4可以，在不同纬度下，平铺（0°）和垂直（90°，南立面）时，倾斜面上辐射量与最佳倾角时的差值如下表。
从图1~4和表1可以看出：
1）纬度越低的地方，平铺时发电量损失越少；纬度越高的地方，垂直时发电量损失越少。
2）不同角度时倾斜面上的辐射量与最大值时的差值，呈抛物线形状。即，差值非均匀分布，而是在最大值附近，差值很小；离最大值越远，差值会快速增大。因此，在最大值附近，辐射量差值非常小。
2、发电量最大倾角附近
下图为在最大值附近，不同倾角的辐射量差值。下图为上述4个地点，最大值附近，倾斜面上的辐射量与最大值时的差值。
图5:不同地点，最大值附近，倾斜面上的辐射量与最大值时的差值
从上图可以看出：无论在哪个地面，在最大值附近±5°，辐射量的差值在3‰以内。
然而，对于项目场址面积有限、使用成本高、项目电价高的项目，业主希望尽量增加装机容量。
增加装机容量→减少阵列间距→减少阵列倾角→减少发电量
此时，就要做一个详细的测算，是增加装机容量、减少发电量划算，还是尽量多发电划算。
以一个常规设计为例进行说明。假设混凝土屋顶、采用265W组件（尺寸为1.65×0.992m）竖向布置，则宽度为3.3m。
采用不同纬度的3个点进行测算，随着阵列倾角的变化，倾斜面上的辐射量、装机容量变化如下表。
▌当纬度为40.6度时，不同倾角下的发电量，装机量差值
▌当纬度为32，不同倾角下的发电量，装机量差值
▌当纬度为21.2度时，不同倾角下的发电量，装机量差值
从上述三个案例可以看出，在纬度较高地区，发电量最大的倾角附近，略微降低倾角，发电量会有小幅降低，但装机容量会较大增加；在纬度很低的地方，降低倾角，发电量降低，装机容量也会略微降低。
在实际分布式项目中，如果业主希望发电量尽量大，则可以采用辐射量最大的倾角；如果业主希望增加装机容量，或者场址使用成本较贵，可以考虑适当降低阵列倾角。
由于每个项目的电价、场址使用成本各异，具体提高发电量划算还是增加装机容量划算，在实际项目中要详细计算。
目前，地面电站更多的是山地电站，山体朝向各异；另一方面，分布式光伏的大规模发展，屋顶项目的数量增加，屋面情况的复杂性、朝向各异。因此，目前光伏组件不朝南（方位角不为0）的情况越来越多。
▌以最佳倾角时的发电量为基准，当方位角从-90°~90°变化时，发电量变化有如下特点：
1）方位角朝东、朝西变化，对发电量的影响相同。
3）在不同地区，发电量的变化差异很大。最大的影响在20%以上，最少的仅为4%。
4）方位角变化时，发电量损失与经度基本无关，与纬度相关性较大。纬度越高，损失越大；纬度越低，损失越少。
光伏组件各个朝向不同的效率图
来源：古瑞瓦特
