光伏系統安裝之后，用戶最關心就是發電量，因為它直接關系到用戶的投資回報。影響發電量的因素很多，組件、逆變、電纜的質量、安裝朝向方位角、傾斜角度、灰塵、陰影遮擋、組件和逆變器配比系統方案、線路設計、施工、電網電壓等等各種因素都有可能。本系列文章將根據實際案例一一探討各種因素。本文主要討論安裝角度對發電量的影響。
如何選擇傾角
光伏組件平鋪時，傾角為0°；垂直地面時（如建筑物南立面），傾角為90°，光伏組件朝南安裝，則安裝傾角在0°~90°之間；朝北安裝，則安裝傾角在0°~-90°之間。
傾角變化對發電量的影響主要受緯度的影響，也受直射比的影響，但后者影響較小。因此，僅討論不同緯度時，傾角變化對發電量的影響。總的來說，緯度越高，傾角變化對發電量的影響越大。
圖1：緯度為40.6°時，傾角0~90°變化時對發電量的影響
圖2：緯度為37.6°時，傾角0~90°變化時對發電量的影響
圖3：緯度為32°時，傾角0~90°變化時對發電量的影響
圖4：緯度為21.2°時，傾角0~90°變化時對發電量的影響
▌圖1~4可以，在不同緯度下，平鋪（0°）和垂直（90°，南立面）時，傾斜面上輻射量與最佳傾角時的差值如下表。
從圖1~4和表1可以看出：
1）緯度越低的地方，平鋪時發電量損失越少；緯度越高的地方，垂直時發電量損失越少。
2）不同角度時傾斜面上的輻射量與最大值時的差值，呈拋物線形狀。即，差值非均勻分布，而是在最大值附近，差值很小；離最大值越遠，差值會快速增大。因此，在最大值附近，輻射量差值非常小。
2、發電量最大傾角附近
下圖為在最大值附近，不同傾角的輻射量差值。下圖為上述4個地點，最大值附近，傾斜面上的輻射量與最大值時的差值。
圖5:不同地點，最大值附近，傾斜面上的輻射量與最大值時的差值
從上圖可以看出：無論在哪個地面，在最大值附近±5°，輻射量的差值在3‰以內。
然而，對于項目場址面積有限、使用成本高、項目電價高的項目，業主希望盡量增加裝機容量。
增加裝機容量→減少陣列間距→減少陣列傾角→減少發電量
此時，就要做一個詳細的測算，是增加裝機容量、減少發電量劃算，還是盡量多發電劃算。
以一個常規設計為例進行說明。假設混凝土屋頂、采用265W組件（尺寸為1.65×0.992m）豎向布置，則寬度為3.3m。
采用不同緯度的3個點進行測算，隨著陣列傾角的變化，傾斜面上的輻射量、裝機容量變化如下表。
▌當緯度為40.6度時，不同傾角下的發電量，裝機量差值
▌當緯度為32，不同傾角下的發電量，裝機量差值
▌當緯度為21.2度時，不同傾角下的發電量，裝機量差值
從上述三個案例可以看出，在緯度較高地區，發電量最大的傾角附近，略微降低傾角，發電量會有小幅降低，但裝機容量會較大增加；在緯度很低的地方，降低傾角，發電量降低，裝機容量也會略微降低。
在實際分布式項目中，如果業主希望發電量盡量大，則可以采用輻射量最大的傾角；如果業主希望增加裝機容量，或者場址使用成本較貴，可以考慮適當降低陣列傾角。
由于每個項目的電價、場址使用成本各異，具體提高發電量劃算還是增加裝機容量劃算，在實際項目中要詳細計算。
目前，地面電站更多的是山地電站，山體朝向各異；另一方面，分布式光伏的大規模發展，屋頂項目的數量增加，屋面情況的復雜性、朝向各異。因此，目前光伏組件不朝南（方位角不為0）的情況越來越多。
▌以最佳傾角時的發電量為基準，當方位角從-90°~90°變化時，發電量變化有如下特點：
1）方位角朝東、朝西變化，對發電量的影響相同。
3）在不同地區，發電量的變化差異很大。最大的影響在20%以上，最少的僅為4%。
4）方位角變化時，發電量損失與經度基本無關，與緯度相關性較大。緯度越高，損失越大；緯度越低，損失越少。
光伏組件各個朝向不同的效率圖
來源：古瑞瓦特
