纬度和太阳系设计的新规则

由于太阳能开发商扩展到新的州或地区，一个新的太阳能设计问题经常出现：本办公室的设计实践应该如何映射到新的位置或地区？

从历史上看，设计选择专门基于项目的纬度。许多太阳能工程师认为，模块的倾斜必须等于位置处的纬度 - 此外，基于冬季溶剂的行的阴影计算行间距（也受到位置的纬度显着影响）。

然而，最近，具有较便宜的硬件和改进的软件工具，最佳设计正在不断发展。那么工程师的最佳设计选择与地点不同多少？随着时间的推移如何变化？

历史设计规则纬度大大变化

从历史上看，模块在项目位置的纬度或附近倾斜。这将意味着迈阿密的25°倾斜，在罗利，北卡罗来纳州罗利35°和西雅图45​​°倾斜。这种方向全年优化了太阳角度，将模块指向尽可能接近太阳在天空中的平均位置。

然后，行间距通常基于不允许在冬季冬至下午10点到下午2点的排序横越的规则来定义。这对行间距产生了双重鞭打影响。不仅是模块在更高的纬度上更陡峭地倾斜，而且因为太阳在那些北部地区的冬季冬至的地平线上较低，他们施放的阴影更长。结果，与迈阿密的2'相比，在这里，北纬度的行间距通常在这里非常大 - 在西雅图中近9英尺。

这些设计规则对于维持每个瓦特的高能量生产力（特别是优化KWH / KWP），而且在空间约束屋顶上工作时导致较小的系统。例如，可以支持迈阿密的545 kWdc阵列的相同屋顶将仅在西雅图中的240 kWdc阵列 - 超过55％的差异！当模块昂贵时，这是正确的权衡。但随着价格随着时间的推移而下降，高倾斜的方法越来越少。

随着时间的时间间隔倾斜

通过更便宜的模块，较低的倾斜变为最佳：将更多的瓦塔挤成区域单元，每个峰值瓦特（KWH / KWP）牺牲产量以优化总能量产量。大多数系统以相对低的倾斜（通常为10到15°）安装，但避免在冬至的阴影从10周至下午2点的行间距规则。仍然坚持。这导致不同系统之间的统一。

While the sun angles on the winter solstice differ based on latitude, the net impact on row spacing is relatively modest (changing row spacing from ~1.2’ to ~1.6’), resulting in system sizes that are only about 10% different between Miami and Seattle.

现代方法：优化的行间距

最后，由于现代软件工具使系统设计人员能够快速评估行间距和倾斜的不同组合，因此设计的最终阶段的迭代和优化。

在这个世界上，从一个地方到下一个地方有多少变异性？如图5所示，对于大多数位置，最低可能的倾斜是最好的。它只是两个最北部地区（斯波坎和波士顿），其中更高的倾斜和更宽的间距是最佳的。考虑到北纬较低的太阳角度，这有意义。

因此，迈阿密与西雅图的屋顶将占14％的规模。除了它们都安装在15°倾斜度，而且没有像我们认为转向这个分析的那么重要。

改变的事情越多，它们就越多了

您希望随着行业从“拇指规则”转变为定量优化，不同位置的最佳设计将根据每个站点的独特方面急剧发散。毕竟，不同的位置具有显着不同的天气模式，温度和太阳角。但相反，设计不会改变那么多 - 实际上，远远超过基于纬度倾斜的原始设计。

当然，任何真正想要挤出他们项目每一美元的系统工程师都应该确保倾斜和间距是优化的 - 毕竟，20分钟的分析可以将项目的边值提高3％至5％。但总而言之，全国各地的优化系统趋向于看起来比不同的趋势。

脚注：

倾斜：我们只看出至少5°倾斜。虽然降低倾斜在理论上是可能的，但它们增加了污染损失，因为雨不会从模块中脱掉污垢和灰尘。

成本：此优化分析基于NRER系统顾问模型的默认成本结构。We’re using identical cost assumptions for each location to keep it an apples-to-apples analysis, since we’re trying to isolate the impact of irradiance and sun angles—but we certainly understand that labor, permitting and interconnection costs can vary, sometimes significantly, from state to state.