山地光伏组件倾斜角和方位角的修正计算_石巍

《山地光伏组件倾斜角和方位角的修正计算》是石巍撰写的一篇关于山地光伏系统设计的重要论文。该论文针对山地地形复杂、光照条件多变的特点，提出了对光伏组件倾斜角和方位角进行修正计算的方法，旨在提高光伏发电效率，优化光伏系统的性能。

在传统的光伏系统设计中，通常假设地面为平坦且无遮挡的环境，因此组件的倾斜角和方位角一般按照当地纬度和太阳方位角进行设定。然而，在山地地区，由于地形起伏、建筑物或树木等遮挡物的存在，实际光照条件与理想情况存在较大差异。这种差异会导致光伏组件接收的太阳辐射量减少，进而影响发电效率。因此，如何根据实际地形条件调整组件的安装角度，成为山地光伏系统设计中的关键问题。

石巍在论文中首先分析了山地光伏系统面临的主要挑战，包括地形高差带来的阴影遮挡效应、不同坡向区域的太阳辐射差异以及复杂的地理环境对太阳入射角的影响。这些因素都会显著影响光伏组件的发电性能，因此需要对传统的倾斜角和方位角计算方法进行修正。

论文提出了一种基于数字高程模型（DEM）和太阳轨迹模拟的修正计算方法。通过获取山地地区的高程数据，结合太阳高度角和方位角的变化规律，可以精确计算出每个安装点的实际太阳入射角度。在此基础上，进一步调整光伏组件的倾斜角和方位角，以最大限度地捕捉太阳辐射。

石巍还介绍了具体的修正计算步骤。首先，利用地理信息系统（GIS）工具对山地地形进行建模，生成三维空间中的太阳入射角分布图。接着，结合当地的气候数据和太阳辐射强度，确定最佳的组件安装角度。此外，论文还探讨了不同坡向和坡度对光伏组件发电效率的影响，并提出了相应的优化策略。

在实验验证部分，石巍选取了多个山地光伏项目作为案例，应用其提出的修正计算方法对组件的倾斜角和方位角进行了重新设计，并对比了传统方法与修正方法的发电效果。结果表明，经过修正后的光伏系统在相同条件下能够显著提高发电量，尤其是在阴天或多云天气下，修正方法的优势更加明显。

论文还讨论了山地光伏系统设计中的一些其他重要因素，如遮挡分析、组件布局优化以及维护成本等。石巍指出，在山地环境中，除了调整倾斜角和方位角外，还需要综合考虑组件的排列方式、间距以及通风散热等问题，以确保系统的长期稳定运行。

此外，论文还强调了山地光伏系统设计中数据采集的重要性。由于山地地形复杂，传统的测量手段可能无法准确反映实际光照条件，因此需要借助遥感技术、无人机航拍以及地面传感器等多种手段，获取高精度的地形和光照数据，为修正计算提供可靠依据。

总体而言，《山地光伏组件倾斜角和方位角的修正计算》是一篇具有实际应用价值的研究论文，为山地光伏系统的设计提供了科学依据和技术支持。通过对倾斜角和方位角的精准调整，不仅可以提升光伏组件的发电效率，还能降低系统运行成本，推动山地地区可再生能源的可持续发展。