以包头光伏电站项目为例，基于PVsyst计算此项目所用斜单轴跟踪系统倾角及发电量，并进行了首年发电量和25年发电量的计算。
项目概述太阳能资源情况
包头光伏电站项目位于包头市石拐区五当召镇青山村，建设容量为100 MWp，场址坐标
约为40°08′N～40°41′N，110°7′E～111°58′ E，海拔高程约为1400 m，地形坡度在20°～60°之间。
厂区主要地形有村庄整体搬迁后遗留下的闲置土地，以及被破坏的耕地、林地和荒山;有已开采完毕或者已关停的露天煤矿形成的大面积废墟;有由于煤炭开采，产生的大量煤炭洗矸形成的煤矸石山，占地面积约为13.3 km2 。项目所在地太阳能资源十分丰富，全区年总辐射值由东北向西南呈逐渐递增趋势。包头市年辐射值在1400～1750 kWh/m2之间，年日照时数在2700～3300 h之间。
单轴跟踪系统调节倾角计算
本项目采用倾角可调的斜单轴跟踪系统，采用PVsyst软件通过统计分析得出一年调节2次、一年调节4次、一年调节6次的调节角度，并统计出一年调节2次、一年调节4次、一年调节6次和固定支架在1～12月每月组件表面月总辐照量。通过统计分析可看出，一年调节4次比一年调节2次的组件表面日总辐照量提升0.68%，其次是一年调节6次比一年调节4次的组件表面日总辐照量提高0.14%;同时可看出，达到最佳调节次数后，再增加调节次数，组件表面日总辐照量提升幅度越来越小。综合考虑，选择一年调节4次的方案经济性最高[1]。
综上，本工程采用一年调节4次的方案，调节角度及时间如表1所示。
| 表1 不同月份的调节角度 | |||
| 月份 | 调节角度 | 月份 | 调节角度 |
| 1月 | 60° | 7月 | 15° |
| 2月 | 60° | 8月 | 15° |
| 3月 | 38° | 9月 | 46° |
| 4月 | 38° | 10月 | 46° |
| 5月 | 15° | 11月 | 60° |
表2列出了光伏阵列倾角从0°～60°的全年每个月组件表面的日总辐射量情况。其中深色表示了不同倾角下1～12月每月组件表面日总辐照量的最大值。本次计算以一年调节4次为例;将12个月分类，倾角接近的月份归为一个调节周期，由此调节的时间分别为，11月～次年2月为1次，3～4月为1次，5～8月为1次，9～10月为1次;将每个调节周期对应的几种角度下的辐照量累加，辐照量累加值最大时对应的角度即为本调节周期的最佳角度。
跟踪系统发电量计算
光伏发电系统发电量测算一般都需要借助软件完成，现使用较多的软件有RETScreen、Meteonorm、PV*SOL、PVsyst等[2]。本项目采用国际通用软件PVsyst，针对连续可调，可在PVsyst中参考斜单轴跟踪系统模型，并对斜单轴跟踪系统倾角进行4次设置，模拟可调方案。
1)东西倾角60°时模型如图1所示。
| 倾角 | 1月 | 2月 | 3月 | | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 | 合计 |
| 26° | 4.76 | 5.35 | 5.77 | 6.34 | 6,57 | 6.28 | 5.88 | 5.87 | 5.85 | 5.4 | 4.43 | 4.23 | 66.73 |
| 27° | 4.83 | 5.41 | 5.8 | 6.34 | 6,56 | 6.25 | 5.86 | 5.87 | 5.87 | 5.44 | 4.48 | 4.29 | 67 |
| 28° | 4.89 | 5.46 | 5.83 | 6.34 | 6.54 | 6.23 | 5.84 | 5.86 | 5.88 | 5.48 | 4.53 | 4.36 | 67.24 |
| 29° | 4.95 | 5.51 | 5.86 | 6.34 | 6.52 | 6.2 | 5.81 | 5.85 | 5.9 | 5.53 | 4,58 | 4.42 | 67.47 |
| 30° | 5.02 | 5.56 | 5.89 | 6.34 | 6.5 | 6.47 | 5.79 | 5.84 | 5.92 | 5.57 | 4.63 | 4.47 | 67.7 |
| 31° | 5.08 | 5,6 | 5.91 | 6.34 | 6.48 | 6.13 | 5.76 | 5.83 | 5.93 | 5.6 | 4,68 | 4.53 | 67.87 |
| 32° | 5.13 | 5.65 | 5.93 | 6.34 | 6.45 | 6.1 | 5.74 | 5.82 | 5.94 | 5.64 | 4.73 | 4.59 | 68.06 |
| 33° | 5.19 | 5.69 | 5 96 | 6.33 | 6.42 | 6.06 | 5.71 | 5.81 | 5.95 | 5.67 | 4.78 | 4.64 | 68.21 |
| 34° | 5.25 | 5.74 | 5.98 | 6.33 | 6.4 | 6.03 | 5.68 | 5.79 | 5.96 | 5.71 | 4.82 | 4.7 | 68.39 |
| 35° | 5.3 | 5.78 | 6 | 6.32 | 6.37 | 5.99 | 5.64 | 5.78 | 5.97 | 5.74 | 4.87 | 4.75 | 68.51 |
| 36° | 5.35 | 5.82 | 6.01 | 6.31 | 6.34 | 5.96 | 5.61 | 5.76 | 5.97 | 5.77 | 4.91 | 4.8 | 68.61 |
| 37° | 54 | 5.85 | 6.03 | 6.3 | 6.3 | 5.92 | 5.58 | 5.74 | 5.98 | 5.8 | 4.95 | 4.85 | 68.7 |
| 38° | 5.45 | 5.89 | 634 | 628 | 6.27 | 5.88 | 5.54 | 5.72 | 5.98 | 5.83 | 4,99 | 4,9 | 68.87 |
| 39° | 5.5 | 5.92 | 6.06 | 6.27 | 6.23 | 5.84 | 5.5 | 5.7 | 5.98 | 5.85 | 5.03 | 4.94 | 68.82 |
| 40° | 5.55 | 5.96 | 6.07 | 6.25 | 6.2 | 5.8 | 5.47 | 5.68 | 5.98 | 5.88 | 5.06 | 4.99 | 6S.89 |
| 41° | 5.59 | 5.99 | 6.08 | 6.23 | 6.16 | 5.76 | 5.43 | 5.66 | 5.98 | 5.9 | 54 | 5.03 | 68.91 |
| 42° | 5.64 | 6.02 | 6.08 | 6.21 | 6.12 | 5.72 | 5.40 | 5.63 | 5.97 | 5.92 | 5.13 | 5.08 | 68.92 |
| 43° | 5.68 | 6.05 | 6.09 | 6.19 | 6.07 | 5.67 | 5.36 | 5.6 | 5.97 | 5.94 | 5.17 | 5.12 | 68.91 |
| 44° | 5.72 | 6.07 | 6.09 | 6.17 | 6.03 | 5.62 | 5.32 | 5.58 | 5.96 | 5.96 | 5.2 | 5.16 | 68.88 |
| 45° | 5.76 | 6,1 | 6.1 | 6.15 | 5.98 | 5.58 | 5.28 | 5.55 | 5.95 | 5.97 | 523 | 5.19 | 68.84 |
2)组件、逆变器建模。通过PVsyst建立所使用的单晶组件模型，具体如图2所示。逆变器模型如图3所示。
通过模拟可得出：按照一年调节4次计算倾角可调的斜单轴跟踪系统发电量，当东西方向倾角为60°时，选取1月、2月、11月、12月的发电量;当东西方向倾角为15°时，选取5月、6月、7月、8月的发电量;当东西方向倾角为38°时，选取3月、4月的发电量;当东西方向倾角为46°时，选取其中9月、10月的发电量[3]。
综上所述，可得出本工程首年及25年总体发电量如表3所示。由表4可知，100 MWp规模光伏电站首年发电量为19267.30万kWh，25年内总发电量432897.70万kWh，25年平均发电量17315.91万kWh。
结束语
本文借助具体项目介绍了PVsyst软件在光伏电站设计中的应用，详细分析了斜单轴跟踪系统倾角和发电量计算方法，可作为后期项目经济性分析的参考。
文章来源：太阳能杂志
