山地光伏板布置方法研究

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1、山地光伏板布置方法研究一山地光伏间距设计光伏电站中光伏组件排布设计的核心内容是光伏组件之间距离的计算。根据国家规范列出的平地上光伏板间距计算方法和光伏组件间距布置原则，推到出山地光伏的间距计算方法和原则。计算确定光伏组件间的距离的距离，要考虑到组件前、后排的阴影遮挡问题，根据规范上确定的原则是，冬至日上午9:00至下午3:00期间，南部的太阳能电池阵列对北部的阵列不形成遮挡。因此，已知冬至日的赤纬角为-23.45°，上午9:00和下午3:00的时角为45°。计算当光伏方阵前后安装时的最小间距D，如下图所示：一般确定原则：冬至日当天早9：00至下

2、午3：00光伏方阵不应被遮挡。计算公式如下：太阳高度角的公式：sin=sinsin+coscoscos太阳方位角的公式：sinβ=cossin/cos式中：为当地纬度；为太阳赤纬，冬至日的太阳赤纬为-23.5°；为时角，上午9:00的时角为-45°；θ为组件倾角。h为方阵前排最高点与后排组件最低位置的高度差。D=cosβ×L，L=h/tan，=arcsin(sinsin+coscoscos)上述公式计算的D为平地时前排光伏组件后端到后排光伏组件前端的间距，而前排光伏组件前端到后排光伏组件前端的间距为d=lc

3、osθ+D。在正南坡场地上地势由北向南降低，且东西向为同一等高线时，坡度系数i为坡面最低点与最高点的高度差与最低点与最高点之间水平距离之比。建设在坡面上的光伏阵列，前排阵列后端与后排阵列前端的高度差应为h=lsinθ-(D+lcosθ)i，代入阵列间距计算公式，整理得D=(lsin-ilcos)cosβ/(tan+icosβ)由于大多数山体坡度倾角与当地光伏组件最佳倾角不一致，因此，在设计时考虑南坡适宜采用最佳倾角安装，而北坡仅适合将组件水平安装或小倾角安装，如果北坡坡度较大，则可利用的面积极少，安装组件数量有限，甚至会因支架钢材用量较大而不

4、适合安装光伏组件。如果山体坡面并不是朝向正南，而是偏东或偏西，即山脊并不是正东西方向，有一定的方位角。对于此类坡面，光伏阵列间距需进一步优化。光伏阵列间距的计算，应结合坡面方位角β0和当地09:00的太阳方位角β，则组件实际方位角β'为β'=β-β0，将此公式带入上式计算即可。在实际设计过程中组件往往不能朝向正南，对于此类光伏阵列，若场地面积有限、组件的方位角角度大，则组件的倾角不宜过大，否则阵列的间距会增大许多。而组件小倾角安装带来的另一个问题是积雪、灰尘等不易滑落和自清洁，所以倾角大小需要进一步考虑当地降雪、降水及空气中灰尘浓度等环境问题。

5、在土地面积紧缺的项目中，应对组件倾角、间距、安装容量、组件斜面辐射量及发电效益等多参数进行优化，争取达到既降低支架成本、又能增加装机容量和年发电量的目的。二光伏板布置1、两方案土地占地面积比较在电站设计过程中，阵列间距是非常重要的一个参数。由于土地面积的限制，阵列间距一般只考虑冬至日6个小时不遮挡。然而，6小时之外，太阳能辐照度仍是足以发电的。大部分电站冬至日的发电时间在7小时以上，在西部甚至可以达到9个小时。（日照时数是辐22射强度≥120W/m的时间长度，而辐射强度≥50W/m时，逆变器就可以向电网供电。因此，当冬至日的日照时数在6h以上时

6、，每日的发电时间肯定大于6h。）以255Wp光伏板为模板，光伏板尺寸为1640*990*35（mm）。进行光伏板横向布置与竖向布置的比较，如下图所示：图1光伏板横向布置图2光伏板竖向布置以河北邢台为例，当地的经纬度为37°，光伏板布置的最佳倾角为31°。当光伏板横向布置时光伏板间距取2.7m，当光伏板竖向布置时光伏板间距取4.5m。在平地横向布置光伏板时每1MW约用地31.91亩，在平地竖向布置光伏板时每1MW约用地36.06亩。横向布置与竖向布置用地量大约多10%左右。2、光伏组件都有旁路二极管热斑效应：一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被

7、当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量，被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应。这种效应能严重的破坏太阳电池。有光照的太阳电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏，最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管，以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。因此，旁路二极管的作用就是：当电池片出现热斑效应不能发电时，起旁路作用，让其它电池片所产生的电流从二极管流出，使太阳能发电系统继续发电，不会因为某一片电池片出现问题而产生发电电路不通的情况。图3光伏组件的电路结构图二极管在纵向

8、遮挡和横向遮挡时的作用图4纵向布置时被遮挡的图图5横向布置时被遮挡的图当组件纵向排布时，阴影会同时遮挡3个电池串，3个二极管若全部正向导通，则组件没有