Hướng lắp đặt của mảng năng lượng mặt trời được xác định như thế nào? Nó có tác động gì đến việc phát điện?

Nguyên tắc đằng sau việc định hướng tấm pin mặt trời rất đơn giản: tiếp xúc càng nhiều với ánh nắng trực tiếp càng tốt trong suốt cả năm. Vòng cung của mặt trời thay đổi theo mùa và thời gian trong ngày, vì vậy vị trí tốt nhất cho một bảng điều khiển nhất định là vị trí mang lại cho bạn độ phơi sáng tổng thể tốt nhất. Vì vậy, bạn muốn tối ưu hóa hai tiêu chí: góc phương vị và độ nghiêng.

Phương vị đề cập đến hướng chính mà các tấm pin được định hướng và nó có tầm quan trọng cao nhất đối với việc sản xuất năng lượng thực tế được trải nghiệm hàng ngày.

 Lý tưởng: True South (ở Bắc bán cầu): True South là hướng phương vị tốt nhất cho các tấm pin mặt trời ở Bắc bán cầu. Hướng này sẽ tối đa hóa ánh sáng mặt trời trực tiếp tới các tấm pin khi mặt trời di chuyển trên bầu trời phía Nam.

 Điều gì đó khả thi: Đông và Tây: Hướng Nam là hướng lý tưởng, nhưng tất nhiên điều đó không phải lúc nào cũng có sẵn do thiết kế mái nhà hoặc bóng mát. Các tấm pin hướng về phía đông sẽ tạo ra nhiều năng lượng hơn vào buổi sáng, trong khi các tấm pin hướng về phía tây{1}}nhận được nhiều ánh nắng gay gắt hơn vào buổi chiều, điều này có thể giúp bù đắp mức sử dụng điện cao điểm và/hoặc nhận được mức giá điện năng cao hơn-trong những khoảng thời gian này ở một số khu vực pháp lý. Tuy nhiên, liên quan đến việc sản xuất năng lượng, phía đông và phía tây thường sẽ mất 10-15% sản lượng năng lượng so với hệ thống hướng về phía nam.

 Lựa chọn kém: Hướng Bắc: Mái nhà hướng về phía Bắc, ở Bắc bán cầu, nói chung là mái nhà ít được mong muốn nhất đối với hệ thống quang điện mặt trời dành cho dân cư, do các tấm pin sẽ nhận được ít ánh sáng mặt trời trực tiếp nhất.

Góc nghiêng đề cập đến độ cao của các tấm so với mặt phẳng nằm ngang. Mục tiêu là đặt các tấm càng gần vuông góc với tia nắng mặt trời càng tốt trong hầu hết thời gian trong năm.

 Điểm khởi đầu cơ bản: ông thường đề xuất phương pháp đầu tiên là sử dụng góc nghiêng bằng với vĩ độ của quá trình lắp đặt. Do đó, nếu bạn ở vĩ độ 40 độ, bạn sẽ nghiêng các tấm pin của mình khoảng 40 độ để có được năng lượng mặt trời trung bình hàng năm. Góc nghiêng này sẽ định hướng các tấm pin để tối ưu hóa ở mức độ lớn hơn đối với mức nắng cao vào mùa hè đồng thời cân bằng mức nắng thấp vào mùa đông.

 Để có giải pháp mang tính thời vụ hơn: Để nâng cao năng suất hàng năm, độ nghiêng thường được đặt thấp hơn một chút so với vĩ độ. Nếu ưu tiên hiệu suất vào mùa đông (vì mặt trời đang ở vị trí thấp hơn), góc dốc hơn sẽ được sử dụng. Nếu ưu tiên hiệu suất vào mùa hè thì góc nông hơn cuối cùng sẽ hoạt động tốt hơn. Hầu hết các hệ thống mái nhà cố định dành cho khu dân cư đều được lắp đặt ở một góc nghiêng được tối ưu hóa duy nhất mang lại khả năng thỏa hiệp tốt nhất- quanh năm.

Mối quan hệ giữa độ nghiêng và góc phương vị quyết định hiệu quả và giá trị của hệ thống. Ngay cả một sự thay đổi nhỏ so với mức tối đa giả định cũng sẽ có tác động có thể tính toán được. Theo Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia (NREL), dàn-hướng về phía Nam ở độ nghiêng tối ưu đang tạo ra 100% tiềm năng sản xuất. Ngược lại, nếu bạn quay mặt về phía đông nam hoặc tây nam thì bạn sẽ thấp hơn 5-8% so với đường cơ sở, tức là mảng hướng về phía nam-. Một hệ thống được định hướng theo hướng đông-hoặc hướng{12}}hướng tây sẽ chịu tác động tương tự nhau ở mức khoảng 10-15%. Nếu bạn quay mặt về phía bắc trong phạm vi Bắc bán cầu, bạn sẽ phải chịu tổn thất hơn 30% so với tiềm năng sản xuất để có độ nghiêng tối ưu.

Những mất mát đó không phải là lý thuyết; họ sẽ phải gánh chịu khoản lỗ đã thực hiện. Ví dụ: mặc dù bị lỗ 15% nhưng bạn sẽ có ít điện hơn 15% để chạy thiết bị của mình hoặc ít điện hơn trong hệ thống mà bạn có thể đủ điều kiện để bán lại cho lưới điện, điều này sẽ làm tăng khả năng hoàn vốn của bạn cho khoản đầu tư đó.