光伏组件阵列布置方式的研究

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1、光伏组件阵列布置方式的研宄湖北省电力勘测设计院湖北武汉430000摘要：木文以某光伏电站为例，对光伏阵列基木单元（光伏组件）的排列方式进行了分析，通过计算找出了纬度与方阵排间距、方阵最佳倾角的关系,具有一定的实践指导意义，仅供参考。关键词：光伏组件；排列方式；排间距；最佳倾角1.方位角、倾角的选择根据相关资料分析，某工程代表年水平面辐射见下表：工程场地较为平整，为充分利用太阳辐射，组件采取0度方位角正南布置。水平倾角选取全年斜面辐射量最大值时的倾角布置。最佳倾角的计算，根据国际上公认的Klien和Theilacker提出的计算倾斜面上月平均太阳辐照量的方法,计算出不同倾斜面上

2、的月平均太阳辐照量，然后进行比较，得出全年最大太阳辐照量所对应的倾角。结果如下表：10月11月年总量水平面158.58246.98368.48478.17636.65675.69779.04692.39528.15341.55208.39141.775255.84表1.1-1某工程代表年标准月辐射量水平面33°倾角34°倾角35°倾角36°倾角37°倾角266.72268.96271.19273.42275.65246.98372.96374.98378.00380.02382.03368.48465.37466.49468.72469

3、.84478.17522.72521.64521.64519.48636.65630.54628.31624.96622.73619.38675.69637.20633.96630.72626.40623.16779.04752.18747.72744.37739.91735.44692.39738.79737.68735.44733.21730.98528.15657.72658.80659.88660.96660.9610月341.55491.04493.27498.85501.0811月208.39355.32358.56361.80363.96367.2012月141

4、.77256.68260.03262.26264.49266.725255.846147.256150.386154.496153.236151.93表1.1-2场址所在地太阳能辐射量在不同倾角斜面上的比较（兆焦/平方米）上表的计算结果表明：方阵倾角在35°时，总辐射量最大，确定太阳能光伏阵列最佳安装倾角为35°。2.阵列排布比选2.1组串方案若某工程选用通用型逆变器。逆变器最大功率跟踪电压为500-850V,最大直流输入电压为1000V。根据该电压值，与串联冋路在连接19〜23只组件后工作电压的计算值进行比较；电池组件的工作电压和开路电压随温度变化的区间为-

5、30ºC〜85ºC;在满足光伏组件能当地的温度环境工作的前提下，根据光伏组件的峰值功率电压、开路电压以及温度系数等性能指标，可得出不冋串联冋路的工作电压如下表所示：表2.1不同串联冋路的工作电压（-30ºC至85ºC电池温度下）序号串联冋路组件数量逆变器输入端工作电压（V）逆变器输入端开路电压（V）19476.95〜702.64576〜848.55502.05〜739.62606.31〜893.2121527.15〜776.6636.63〜937.87552.26〜813.58666.94〜982.5423577.36〜850.5669

6、7.26〜1027.2选用的逆变器的MPTT电压跟踪范围为：500V〜850V,允许的最人直流开路电压为1000V。当组串件数为21或22的时候，能够满足逆变器要求。对串联冋路组件数量为21和22两个方案进行比选。方案一：率联冋路组件数量为22,一级阵列需11*4布置，尺寸为18450mm*4058mm,见下图。工程共需布置1750个一级阵列。图2.1-1方案一阵列布置图方案二:串联冋路组件数量为21，一级阵列需14*3布置，尺寸为23490mm*3036mm,见下图。工程共需布置1840个一级阵列。图2.1-2方案二阵列布置图2.2组件布置及间距设计光伏阵列前后排之间必须保

7、持一定距离，以免前排阵列挡住后排阵列的阳光。因此，需要确定前后排方针之间的最小距离。两排阵列之间最小距离的示意图如图所示。图2.2-1两排阵列之间的距离示意图图中，L为一级光伏阵列斜平面高度，H为一级光伏阵列水平高度，B为安装倾角，a为太阳高度角，c为太阳方位角，r为太阳入射线水平面上投影在后排阵列之间的长度，d为前排阵列阴影长度，D为阵列之间的间距，e为阵列阴影在东西方向的影响长度。按上述几何关系，运用三角函数，可得d、D值计算公式如下：式中：ω时角（与正常发电吋间有关）；δ—