光伏阵列间距计算
光伏阵列间距计算
光伏阵列间距计算光伏阵列间距计算涉及到诸多因素，包括光伏组件的尺寸、安装角度、方向、阵列衍射效应、阴影和交错安装等。
以下是一些基本的计算方法：1. 根据组件尺寸、安装角度和方向确定阵列间距：可以通过计算出阵列在水平和垂直方向上的投影来确定阵列间距。
首先需要知道组件的尺寸和安装角度，然后计算出组件在水平和垂直方向上的投影面积，根据这个投影面积可以推算出阵列间距。
例如，如果组件尺寸为1.6m x 1m，安装角度为30°，则组件在水平方向上的投影面积为1.6 x cos(30°) = 1.387m²，在垂直方向上的投影面积为1 x sin(30°) = 0.5m²。
假设要求阵列间保留一定的间隙，可以通过在两个投影面积之间加入一定的边距来确定阵列间距。
2. 考虑阵列衍射效应和阴影：阵列的衍射效应和阴影会影响到阵列间距的计算。
由于光线的衍射效应，太阳光不能完全集聚在光伏组件上，会在组件周围产生衍射环，使得组件后面形成一定的阴影区域。
因此，在计算阵列间距时需要考虑到组件后面的阴影区域。
此外，阵列的安装角度和方向也会影响到阴影区域的大小和位置，需要在计算间距时考虑到这些因素。
3. 采用交错安装方式：交错安装是一种有效的方式来增加光伏阵列的密度和发电量。
在交错安装中，相邻的两行光伏组件之间的间距可以比传统的并排安装方式小一些。
交错安装可以采用不同的方式实现，如“Z”字形安装、斜交安装等。
在计算交错安装时，需要考虑到每行组件之间的重叠部分和交错部分的大小和位置，以及阴影区域的位置和大小。
综上所述，光伏阵列间距的计算需要综合考虑多种因素，可以通过数学模型或经验公式来推算。
在实际光伏系统设计中，需要根据具体情况和实际需求来选择合适的间距方案。
不同屋顶光伏阵列间距计算
不同屋顶光伏阵列间距计算本文计算了平整屋面、南北坡屋面、东西坡屋面光伏阵列间距，得出了各种类型光伏阵列间距计算公式，最后根据这些公式编制出三种屋面光伏阵列计算excel小软件，在该excel中，简单输入相应量即可知道各个类型屋顶阵列间距，在SolarTRIZ太阳能创新学院公众号中回复“间距”，即可免费获得该计算表格。
平整屋面光伏阵列间距计算如图为计算平面阵列间距示意图，由图中几何关系，阵列间距由两部分组成，一是光伏阵列在水平面上的投影d1，二是前方阵列最高点到后方阵列最低点的水平距离d2即d=d1+d2其中d1=l*cosθ（l 为阵列斜面长度，为阵列倾斜角）由图中关系可求出d2：d2=CD/tanα*cosβ，其中CD=l*sinθ。
所以，d=d1+d2=l*cosθ+l*sinθ*cosβ/tanα。
上式中，α、β分别为太阳高度角和方位角，它们的值与当地经纬度，时角，太阳赤纬角有关。
一般在计算阵列间隔时选取的条件为冬至日9时至15时不发生遮挡。
上式中，R=cosβ/tanα为阴影因子，遮挡物相对高度乘以阴影因子即为遮挡物影长。
南北坡屋顶光伏阵列间距计算当光伏阵列安装在南北方向倾斜屋顶时，阴影计算要考虑屋顶倾角与房屋方位角的影响。
如图：首先来考虑房屋朝向为南北方向，即房屋方位角为0时光伏阵列间距计算。
同样，阵列间距分为两部分，第一部分为阵列水平投影长度即图中AB，第二部分为前阵列最高点到后阵列最低点水平距离，即图中BC。
AB=l*cosθCD=R*hR为阴影因子，R=cosβ/tanα，h为相对高度，h=BE-CD=l*sinθ+d*(-i)（式中i为坡度系数，其值为屋面最高点与最低点高度差与最低最高点水平距离之比。
坡面向南为负，向北为正。
）d=AB+CD=l*cosθ+(l*sinθ+d*(-i))*R整理得：d=l*cosθ+（l*sinθ+l*cosθ*i）*R/（1-i*R）接下来考虑房屋并非朝向正南，即方位角不为0时情况：建筑物方位角不为0时，光伏阵列相对于光伏阵列的方位角也不是太阳的实际方位角，而是要根据建筑物方位角进行修正，若建筑物方位角为β0，则修正后β1=β-β0，相应阴影系数：R=cos（β-β0）/tanα阵列间距：d=[l*cosθ+（l*sinθ+l*cosθ*i）*cos（β-β0）/tanα]/(1-i*cos（β-β0）/tanα)东西坡屋面光伏阵列间距计算同样先考虑建筑物方位角为0时情况，方阵间隔分为两部分，第一部分为组件在水平面上投影长度d1，第二部分为前排组件最高点到后排组件最低点之间距离d2，为了求出d2的值，将模型进行简化如图示：上图中A点为前排组件最高点，光线经过A点照射到后排组件边缘C处，C点所在的水平面为平面BCD，点B是A点在水平面上的投影，点O是AB与屋顶倾斜面的交点，BC为光线在水平面上的投影，β角为光线方位角。
光伏矩阵通道间距计算
பைடு நூலகம்
绿色部分是需要输入的部分 参数 光伏板长度 光伏板仰角(纬度-2，估算) 光伏板高度H 当地纬度f 太阳赤纬角d 时角w 太阳高度角α 太阳方位角β 数据 1.65 36.2 0.97 38.2 -23.5 -45 0.27 -0.74 单位 米 度 米 度 度 度 弧度 弧度
。 计算公式如下：
光伏矩阵通道宽度 光伏矩阵宽度
2.65 3.98
米 米
备注
大概估算，最好用PVSYST模拟计算
光伏电站光伏阵列间距计算方法
计 算 光 伏 阵 列 『Ｈ】距 一 般 选 择 以 冬 至 日光 伏 阵 列 有
效 发 电 时 间 （９时 一 １５时 ）内 不 发 生 遮 挡 为 准 。 原 因 是 冬 至 日太 阳 高 度 角 最 小 ，光 伏 阵 列 阴 影 最 大 ，在 冬 至 日 光 伏 阵 列 不 发 生 前 后 排 遮 挡 ，则 全 年 其 他 日期 都 小 会 发 生 遮 挡 。 冬 至 日赤 纬 角 为 一２３。２６ 。时 角 选 择 ４５。或 一 ４５。，即 ９时 或 １５时 时 不 发 生 遮 挡 。
式 中 — — 太 阳 高 度 角 ； — — 地 纬 度 ；
６— — 赤 乡 角 ； ｆ— — 州。角 （４）太 阳 方 位 角 阳 方 位 角 是 指 太 阳 光 线 在 地 平 面 的 投 影 与 地 午 线 的 夹 角 ，可 近 似 看 作 是 竖 立 在 地 面 上 的 直 线 太 阳 光 的 影 与 正 南 方 的 夹 角 。 太 阳 方 化 角 的 计 算 公 式 为
各类光伏电站光伏阵列间距设计方法汇总
各类光伏电站阵列间距设计方法汇总1）太阳位置太阳的位置在地平坐标系中，通常有太阳高度角、方位角表示，计算方法如下：arcsin(sin sin cos cos cos )αϕδϕδω=+arcsin(cos sin /cos )βδωα=为α太阳高度角；β为太阳方位角，ϕ为当地纬度；δ为太阳赤纬角；ω为时角。
图1 北京市太阳轨迹图冬至日真太阳时09:00（或15:00）时太阳高度角和方位角是计算光伏阵列间距的基础数据。
冬至日太阳在北回归线，δ为-23.45°，09:00时的ω为-45°（下午为正），此时的太阳高度角和太阳方位角可有下式表示：arcsin(0.648cos 0.399sin )αϕϕ=-， )cos /648.0sin(arc αβ-= 。
由太阳的方位角、高度角和建筑物高度可以确定影子的长度。
假设一根细棒高度为单位高度，将影子分为南北和东西两个分量，即得出影子南北方向和东西方向的阴影系数。
αβR tan cos S -N = αβR E-W tan sin = 2）混凝土平整屋面光伏阵列间距设计《光伏发电站设计规范》中给出平整场地光伏阵列不被遮挡的阵列中心间距计算公式：φφθθtan 4338.0707.04338.0tan 707.0sin cos D -++=L L式中：L 为阵列斜面长度，θ为组件倾角，φ为项目所在地纬度。
光伏阵列中心间距为阵列斜面投影1D 与间距2D 之和，221D cos D D D +=+=θL ，阵列间距示意图如图3。
间距2D 可用阴影系数表示，h αβh R D N-S ⨯=⨯=tan cos 2。
图1 光伏阵列间距示意图3）平铺屋面光伏阵列间距当彩钢瓦屋面、陶瓷瓦屋面的光伏组件采用沿屋面自然坡度平铺的安装方式，前后排组件不存在阴影遮挡，因此无需考虑阴影遮挡问题，可适当设置500-600mm宽的检修通道方便维护。
4）南北坡屋面光伏阵列间距类型一：当建筑坐北朝南，屋脊为正东西走向，建筑的方位角为0°。
四种屋面坡度的光伏系统方阵间距计算方法
四种屋面坡度的光伏系统方阵间距计算方法分布式光伏电站主要是屋顶光伏电站，建筑屋顶的结构、平面存在多样化，基本可以分为混凝土屋面和彩钢瓦屋面，陶瓷瓦屋面，很少的一部分其他类型屋面。
由于建筑环境的复杂化和屋面的多样化，在屋顶上建设光伏电站，方阵的设计考虑因素较多，本文针对部分屋面环境、方阵类型总结设计方法。
建筑物上的光伏电站由于建筑的多样性，光伏电站的设计也存在多样化设计。
与建筑结合的光伏电站不仅要考虑光伏本身的发电特性，也要考虑电站建设后建筑的美观性。
针对屋顶上的光伏电站，BAPV，前后排阵列间距设计应根据屋面的方位角、坡度情况进行针对性设计。
太阳位置太阳的位置在地平坐标系中，通常由太阳高度角、方位角表示，如图1北京市的太阳轨迹图由太阳高度角、方位角、日期确定。
计算方法如下：冬至日真太阳时9：00或15：00时（本文时间均指当地真太阳时）太阳高度角和方位角是计算光伏阵列间距的基础数据。
冬至日太阳在南回归线，δ为-23.45°，09：00时的ω为-45°（下午为正），此时的太阳高度角和太阳方位角可有下式表示：由太阳的方位角、高度角和建筑物高度可以确定影子的长度。
假设一根细棒高度为单位高度，将影子分为南北和东西两个分量，即得出影子南北方向和东西方向的阴影系数。
混凝土平整屋面光伏阵列间距设计《光伏发电站设计规范》中给出平整场地光伏阵列不被遮挡的阵列中心间距计算公式：平铺屋面光伏阵列间距当彩钢瓦屋面、陶瓷瓦屋面的光伏组件采用沿屋面自然坡度平铺的安装方式，前后排组件不存在阴影遮挡，因此无需考虑阴影遮挡问题，可适当设置500-600mm宽的检修通道方便维护。
南北坡屋面光伏阵列间距类型一：当建筑坐北朝南，屋脊为正东西走向，建筑的方位角为0°。
屋顶的坡面由屋脊向南、向北均匀降低，且东西向为同一等高线，常见于坐北朝南的民用建筑或厂房的屋面。
建筑屋面坡度系数i为屋面最低与最高点的高度差（相对于水平面）与最低点、最高点之间水平距离之比。
光伏阵列间距计算
安装地纬度N 36经度E 114方阵斜面长S
164036.00阵列间距D 冬至日时间9:0010:0011:00
12:00（正午）
13:0014:00时角￠（度）4530150-15-30方位角δ（度）42.7230.2015.750.00-15.75-30.20高度角α（度）16.9524.1828.9330.6028.9324.18方阵间距D（mm）223618591685163016851859
时 角度
太阳赤纬度
当地纬度N 度
高度角α度方位角δ度方阵倾角A 度方阵斜面长S 毫米方阵高度H 毫米
方阵间距D 毫米
斜面投影Ｌｍ毫米
毫米
2、本赤纬角为冬至时太阳直射角度；
1327方阵前后平移距离L 22363、方阵前后平移距离指有时角遮挡时前后方阵的斜向水平位移距离，上午偏西，下说明：1、红色为可设置参数；2、蓝色为方阵布置计算结果值；3、绿色为太阳能角度计算结果值；16.9542.7236.0016409642236太阳能光伏发电系统固定安装方式相关参数计算表
北京时间（东八区）使方阵倾角A 45.00-23.4036.00
区）使用
2236
15:00
-45
-42.72
16.95
2236设置参数；
阵布置计算结果值；
阳能角度计算结果值；
西，下午偏东。
固定光伏方阵不遮挡间距计算
-23.5度45度33.55度1640毫米2行30度600毫米
4834.079毫米太阳能电池方阵间距：冬至日太阳赤纬角：上午9:00太阳时角：当地纬度：单片组件高度：组件安装倾角说明：
1：当光伏电站功率较大时，需要前后排布置太阳能电池方阵，一般确定原则为冬至日当天早9:00至下午3:00太阳能电池方阵不应被遮挡。
2：本小工具根据理论计算固定光伏方阵保证前后排不遮挡所需的最小间距。
3：适用地点为北半球(冬至日太阳赤纬角、上午9:00太阳时角为默认值，无需更改)。
参数输入
计算结果
组件行数：组件前缘距地面高度：。
光伏阵列之间合理的距离计算公式
光伏阵列之间合理的距离
屋顶安装固定式光伏阵列，太阳能光伏阵列的安装支架必须考虑前后排间距，以防止在日出日落的时候前排光伏组件产生的阴影遮挡住后排的光伏组件而影响光伏方阵的输出功率，根据建设光伏发电系统的地区的地理位置、太阳运动情况、安装支架的高度等因素可以由下列公式计算出固定式支架前后排之间的距离：
上式中为安装光伏发电系统所在地区的纬度，H为前排最高点与后排组件最低点的高度差。
如下图所示：
太阳能高度角和方位角的计算公式
•对于某一倾角固定安装的光伏阵列，所接受的太阳辐射能与倾角有关，较简便的辐射量计算经验公式为：
•Rβ＝S×[sin(α+β)/sinα]+D
式中：Rβ——倾斜光伏阵列面上的太阳能总辐射量
S ——水平面上太阳直接辐射量
D ——散射辐射量
α——中午时分的太阳高度角
β——光伏阵列倾角。
光伏阵列间距计算
填南北向前后阵列高差
南高北低，阵列间距至少加大距离 南低北高，阵列间距最多减小距离
7 sin(安装倾角)
0.573576436
8 南北向前后净距
5542.692868 mm
9 南北向前后桩中心距 10 高差与间距比
8747.215665 mm 0.404826872 mm
11 前后阵列高差 12 距离调整值 说明：本表只需要填红色区域的数值。
0 mm 0 mm
间距的计算
(0.648cosΦ-0.399sinΦ)] 说明
光伏阵列间距的计算
0.707H/tan[arcsin(0.648cosΦ-0.399sinΦ)]
有关参数
值
单位
1 项目当地纬度
37.18
度
2 组件安装倾角
35
度
3 单片组件长度或宽度1956mm源自4 南北向上下片数2
片
5 sin(当地纬度)
0.604321037
6 cos(当地纬度)
0.796740914
光伏安装间距及单位面积光伏安装量计算
1距.68
最多安装量 64
说明： 1、黄色填充位置手动输入。 2、其余区域请不要改动。 3、地区精确到县区，可手动输入全称。 4、纬度单独可任意输入，修改后请不要保存。 5、安装量考虑因素较多仅供参考。
安装面积理论计算
屋顶面积： 净安装量：
算
20000㎡
1280.0kW
冬至日不遮挡时 光伏阵列 安装
安装所在地 所在地纬度
不遮挡时间 20°角安装
不遮挡时间 20°角安装
北京市 39.9
9:00 3.23
9:00 64
组件功率 组件效率
冬至日不遮挡时 光伏阵列 中心
10:00
2.85
冬至日不遮挡时 单位面积光伏安
10:00
72
时 光伏阵列 安装间距及单位面积光伏安装量计算
255W 组件斜边长度 1652mm 15.53% 组件底边长度 光伏阵列 中心间距（单位：m）
11:00
12:00
13:00
14:00
2.72
2.68
2.72
2.85
日不遮挡时 单位面积光伏安装量（单位：W/㎡）
11:00
12:00
13:00
14:00
75
77
75
72
0°
15:00 3.23
15:00 64
量计算
组件中心间 组件前后间
3距.23
间距计算公式
l
× cos θ=2.983 米 ω∗ δ∗ ω∗ φ φ φ δ δ ω
若为平地时净间距 D= 影子倍率 Rs=D/h=
∗h
δ∗ φ ω 对于山地光伏，山体的南北坡度为 A，东西坡度为 B。 当有南北坡度时，方阵前后排净间距 Dn= ∗
当东西南北向有坡度时，X=
∗
冬至日为一年中太阳最长的一天，因此阴影在这一天为最长。 冬至日时，东西向遮挡间距 De= X'= l*sin θ + (W + De) ∗ B − L ∗ A ′
最终对于有东西及南北坡度时，组件的南北方向净间距为：Dn-s=
按照西坡村新场址卢家坡地区为例。 场址纬度 φ=31.68° 太阳赤纬角 δ=-23.45° 时角 ω=45° (上午 9 时为-45°，下午 3 时为+45°) 组件的倾角 θ=26°，斜面长度 l=3.32 米，阵列宽度 W=11.112 米。 阵列高度: h l sin =1.455 米 横向投影：L=
X'= l*sin θ + (W + De) ∗ B − L ∗ A=4.37
最终对于有南坡 1.75%与西坡 21.26%的坡面时，组件南北方向净间距为 Dn-s= ′ = 8.37 米。
考虑到施工误差，此次净间距取 Dn-s=8.5 米。
l
× cos θ=2.983 米
西坡村南坡坡度 A=1.75%，西坡坡度 B=21.26%（保证场平后 12°） ω∗ φ δ 平地时净间距 D= ∗ h=2.88 米 δ∗ φ ω ω∗ φ δ 影子倍率 Rs=D/h= =1.98 δ∗ φ ω X=
∗
=1.04
冬至日时，东西向遮挡间距 De=
各类光伏电站光伏阵列间距设计方法汇总
各类光伏电站阵列间距设计方法汇总1）太阳位置太阳的位置在地平坐标系中，通常有太阳高度角、方位角表示，计算方法如下：arcsin(sin sin cos cos cos )αϕδϕδω=+arcsin(cos sin /cos )βδωα=为α太阳高度角；β为太阳方位角，ϕ为当地纬度；δ为太阳赤纬角；ω为时角。
图1 北京市太阳轨迹图冬至日真太阳时09:00（或15:00）时太阳高度角和方位角是计算光伏阵列间距的基础数据。
冬至日太阳在北回归线，δ为-23.45°，09:00时的ω为-45°（下午为正），此时的太阳高度角和太阳方位角可有下式表示：arcsin(0.648cos 0.399sin )αϕϕ=-， )cos /648.0sin(arc αβ-= 。
由太阳的方位角、高度角和建筑物高度可以确定影子的长度。
假设一根细棒高度为单位高度，将影子分为南北和东西两个分量，即得出影子南北方向和东西方向的阴影系数。
αβR tan cos S -N = αβR E-W tan sin = 2）混凝土平整屋面光伏阵列间距设计《光伏发电站设计规范》中给出平整场地光伏阵列不被遮挡的阵列中心间距计算公式：φφθθtan 4338.0707.04338.0tan 707.0sin cos D -++=L L式中：L 为阵列斜面长度，θ为组件倾角，φ为项目所在地纬度。
光伏阵列中心间距为阵列斜面投影1D 与间距2D 之和，221D cos D D D +=+=θL ，阵列间距示意图如图3。
间距2D 可用阴影系数表示，h αβh R D N-S ⨯=⨯=tan cos 2。
图1 光伏阵列间距示意图3）平铺屋面光伏阵列间距当彩钢瓦屋面、陶瓷瓦屋面的光伏组件采用沿屋面自然坡度平铺的安装方式，前后排组件不存在阴影遮挡，因此无需考虑阴影遮挡问题，可适当设置500-600mm宽的检修通道方便维护。
4）南北坡屋面光伏阵列间距类型一：当建筑坐北朝南，屋脊为正东西走向，建筑的方位角为0°。