混凝土屋頂光伏電站方陣的傾角該怎么取，是根據(jù)不同地區(qū)的太陽能輻射情況選取最佳傾角，還是將傾角調(diào)低，同一屋頂不同傾角下，光伏可開發(fā)容量、運(yùn)營(yíng)期總發(fā)電量、投資收益會(huì)發(fā)生怎樣的變化，下面以北京市某企業(yè)屋頂項(xiàng)目為例進(jìn)行分析。

一、資源情況

以距離項(xiàng)目站址6km的北京南郊?xì)庀笳緸閰⒆C氣象站，太陽能總輻射量4943.3MJ/m2。

圖1：北京市1983~2012年太陽能總輻射量月際變化柱狀圖

二、電站概況

項(xiàng)目所在屋頂為混凝土平屋頂，總面積約1.73萬平方米，實(shí)際可布置光伏板的面積約6200平方米。周圍均為工業(yè)廠房，無高大建筑遮擋，建設(shè)環(huán)境良好。

項(xiàng)目選用260Wp 光伏組件，20個(gè)組件串聯(lián)成一個(gè)支路，組件單排豎向放置。

圖2：屋頂平面圖

三、傾斜面上的總輻射量

利用各月總輻射量值計(jì)算出傾角為0?~40?時(shí)傾斜面上的太陽總輻射年總量，如下圖所示。當(dāng)傾角為31°時(shí)，傾斜面上的總輻射量最大。即最佳傾角為31°。

圖3：不同傾角下傾斜面上的總輻射量

四、裝機(jī)容量、滿發(fā)小時(shí)數(shù)比較

屋頂可安裝光伏組件的面積是有限的，傾角越大則方陣前后間距越大，可安裝容量越小，下面從0°~31°每間隔5°進(jìn)行安裝容量和滿發(fā)小時(shí)數(shù)進(jìn)行測(cè)算。

表1：不同傾角下安裝容量和滿發(fā)小時(shí)數(shù)對(duì)比表

由上表可知，光伏方陣傾角的增加，陣列間距隨之增大，可裝機(jī)容量隨之減小，但并不成一定的比例，這是由于項(xiàng)目所在屋頂實(shí)際可利用面積并不規(guī)則，存在一些需要避讓的構(gòu)筑物造成的。

五、投資收益比較

1比較前提

投資水平在9元/W；資本金20%，80%銀行貸款；長(zhǎng)期銀行貸款利率為5.9%，短期為5.35%；上網(wǎng)電價(jià)按照1~20年為1.1431元/kWh，21~25年0.7651元/kWh計(jì)算。

２分析結(jié)果

表2：不同傾角下項(xiàng)目收益對(duì)比表

通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，最佳傾角的情況下投資回收期最短、內(nèi)部收益率最高，隨著傾角的降低，投資回收期逐漸增加，內(nèi)部收益率也逐漸降低。而財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值在31°~10°傾角時(shí)逐漸升高，到10°傾角時(shí)達(dá)到峰值，5°傾角時(shí)又有所回落。

綜上，屋頂光伏電站方陣傾角怎么取，要視電站建設(shè)的目的而定，如果是以滿足自身用電并追求投資回報(bào)快，可選擇最佳傾角式安裝。如果希望在有限的屋頂面積內(nèi)盡可能多發(fā)電，項(xiàng)目收益的絕對(duì)值高，則可適當(dāng)調(diào)低傾角，但并不是越低越好。

本文只對(duì)一種設(shè)計(jì)方案——組件單排豎向布置，進(jìn)行了對(duì)比分析，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行多種方案比較，不能因屋頂光伏電站規(guī)模小而忽視了光伏方陣的優(yōu)化設(shè)計(jì)。