光伏電站固定支架與可調支架占地面積對比

特變電工新疆新能源股份有限公司　■ 隋義劉偉

光伏電站固定支架與可調支架占地面積對比

特變電工新疆新能源股份有限公司■ 隋義*劉偉

通過光伏行業現行通用軟件PVsyst計算出固定支架傾角和可調支架最大傾角；運用間距計算公式，計算出不遮擋情況下電池板支架單元最小前后間距；從而計算光伏固定支架和可調支架占地面積，進行對比研究。

光伏電站；固定支架；可調支架；占地面積

0　引言

隨著光伏行業的發展，光伏電站的建設越來越多，為了使光伏電站獲得更高的發電量，光伏支架采用可調傾角安裝來提高發電量的方法在光伏發電中的應用越來越廣泛。在安裝光伏電池板過程中，為了使前排光伏支架不遮擋后排光伏支架，要在前后兩排預留出足夠的間距。伴隨著可調支架的應用，可調支架角度增大時，光伏支架方陣前后兩排的間距也要增加，隨之其占地面積也會增加。本文通過在實際地點計算，得出可調支架方陣冬季最大傾角1 MWp單元占地面積與固定支架方陣全年最佳傾角1 MWp單元占地面積比值。為在工程設計時，考慮采用固定支架或可調支架方案的光伏電站與占地面積之間的關系提供參考。

1　原理分析

從日照原理分析，光伏支架方陣在和太陽的入射角成90°時，所獲得的太陽輻射最大。因此，在安裝光伏支架時，根據建設地點的不同，為獲取最大的太陽輻射，光伏支架的安裝傾角也要相應調整。當建設地點確定后，根據時間、季節等變化因素來改變光伏支架傾角。太陽入射角的變化一般在春分、夏至、秋分、冬至時節進行。本文通過軟件PVsyst計算固定支架全年最佳傾角和可調支架最大傾角(一般在冬季)，再計算光伏支架方陣的前后排間距。

方陣間距圖如圖1所示。其中，α為太陽高度角；β為太陽方位角；φ為當地緯度；L為太陽射線在地面上的投影；H為前后光伏方陣高度；L′為前排太陽電池方陣長度；Z為光伏方陣傾角。

圖1　方陣間距圖

由圖1可得：

2　各地1 MWp單元占地面積計算

由于光伏建設地點不同，為接收最高的輻射量，每一處建設地點設計的支架傾角也不同。本文擬選用三亞、廣州、上海、濟南、沈陽、哈爾濱、西安、蘭州、西寧、拉薩、烏魯木齊11個地點的經緯度進行計算，結果見表1。

表1　地點傾角、方陣間距計算表

通過PVsyst軟件計算固定支架全年平均最佳傾角和可調支架全年可調最大傾角。結合圖2可得出水平面的影長理論式(2)，并使用CAD軟件進行分析，布置1 MWp標準單元圖。

圖2　水平面影長圖

本文設計選用250 Wp多晶硅電池板，20個電池板一串，按一組支架安裝40塊電池板設計。1 MWp標準單元采用8×13布置，如圖3所示。

圖3　1 MWp標準單元圖

1 MWp標準單元占地面積計算見表2，其中，A1為全年最佳傾角1 MWp標準單元占地面積；A2為冬季最佳傾角1 MWp標準單元占地面積。

表2　1 MWp標準單元占地面積計算表

由表2可知，可調支架方陣冬季最佳傾角1 MWp標準單元占地面積與固定支架方陣全年最佳傾角1 MWp標準單元占地面積的比值在1.11～1.21倍之間。

3　結論

本文將理論計算與實際設計相結合，計算出可調支架方陣冬季最佳傾角1 MWp標準單元占地面積與固定支架方陣全年最佳傾角1 MWp標準單元占地面積比值關系，希望本文得出的計算結果可以給工程設計提供參考。

2016-01-26

隋義(1988—)，男，本科，主要從事光伏系統設計與研究。649546199@qq.com

[1] 王斯成. 光伏方陣占地數學模型和計算實例(上)[J]. 太陽能, 2015, (4): 22-27.