光伏阵列设计时遮挡影响研究

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光伏发电系统的阴影效应分析与优化策略

光伏发电系统的阴影效应分析与优化策略

光伏发电系统的阴影效应分析与优化策略随着可再生能源的快速发展,光伏发电系统已成为一种受到广泛应用的清洁能源发电方式。

然而,由于环境条件的多变性,光伏发电系统在实际运行中常常会受到阴影效应的影响,导致发电效率下降、发电功率波动等问题。

因此,进行阴影效应的分析并制定相应的优化策略对于光伏发电系统的可靠运行至关重要。

一、阴影效应的分析阴影效应是指光伏阵列中部分组件被树木、建筑物等遮挡,导致阴影区域无法正常接收太阳辐射而产生降低发电能力的现象。

针对这一现象,我们需要对阴影效应进行分析。

1. 阴影效应的成因阴影效应主要由以下几个方面的因素引起:天气变化、建筑物遮挡、树木遮阴、多光伏阵列配置和光伏面板断路。

2. 阴影效应的影响阴影效应会对光伏发电系统产生以下影响:a. 降低发电效率:阴影区域发电能力下降,导致整个系统的发电效率降低。

b. 发电功率波动:阴影区域的发电功率瞬时变化,导致整个系统的发电功率波动。

c. 损坏光伏组件:阴影效应可能导致光伏组件的过热和损坏,从而减少其寿命。

二、阴影效应的优化策略为了降低阴影效应对光伏发电系统的影响,我们可以采取以下优化策略:1. 优化组件布局合理的组件布局可以降低阴影效应的发生频率和程度。

设置适当的间距和角度,避免建筑物、树木等遮挡在光伏阵列前方。

通过风洞试验和模拟分析,确定最佳布局方案,最大程度上减少阴影影响。

2. 采用阴影补偿技术阴影补偿技术是指通过相应的电路设计和调节控制,将阴影区域的光伏组件与正常区域的组件联动,实现最大化发电。

这种技术可以通过使用直流-直流变换器和最大功率点跟踪器等设备实现。

3. 安装反射板在阴影区域的正上方安装反射板,使得阴影区域可以接收到上方反射太阳辐射,从而提高阴影区域的发电能力。

反射板的材料和角度需要经过计算和优化,确保最佳的反射效果。

4. 智能监控与预警系统智能监控与预警系统通过安装传感器和监测设备,能够实时监测阴影情况,当有阴影出现时,及时预警,并采取相应措施进行优化。

太阳能光伏发电技术的阴影效应与阵列布局研究

太阳能光伏发电技术的阴影效应与阵列布局研究

太阳能光伏发电技术的阴影效应与阵列布局研究一、引言在当今世界,能源问题越来越成为人们关注的焦点,随着碳排放问题的愈发严重,传统的化石能源已经不能满足人们对于清洁能源的需求。

因此,太阳能作为一种清洁、可再生的能源,受到了越来越多的关注与研究。

而其中,太阳能光伏发电技术更是备受瞩目,因为它不仅可以转化太阳光直接发电,而且还可以减少温室气体排放,具有巨大的经济和环境效益。

二、太阳能光伏发电技术的基本原理太阳能光伏发电技术是通过将太阳辐射直接转换成电能的技术,其基本原理是利用半导体材料(如硅)将太阳光中的光子转化成电子,从而产生电流。

在光照充足的情况下,光伏组件可以产生足够的电能,可以为家庭、工业和商业等领域提供电力。

三、阴影效应对太阳能光伏发电的影响在实际应用中,光伏组件的发电效率受到阴影效应的影响。

阴影效应指的是光伏组件受到阴影遮挡时,其发电效率会明显下降甚至完全中断。

这是因为太阳能电池板是由多个组件组合而成的,当其中一个组件被遮挡时,就会影响整个组件的发电效率。

因此,在布局光伏组件时,需要合理规划组件的位置,以避免阴影效应的影响。

四、太阳能光伏系统的阵列布局研究1. 阵列布局的影响因素太阳能光伏系统的阵列布局会影响光伏组件的发电效率,主要受到以下几个因素的影响:(1)组件间距:合理的组件间距可以避免组件之间的阴影效应,提高系统的整体发电效率。

(2)组件倾角:组件的倾角会影响太阳光的照射角度,进而影响发电效率。

根据所在地的纬度和季节变化,调整组件的倾角可以最大程度地利用太阳能资源。

(3)遮挡物考虑:在布局过程中需要考虑周围的建筑物、树木等遮挡物,避免影响太阳能的照射。

2. 最佳阵列布局方案为了提高太阳能光伏系统的发电效率,需要采取合理的阵列布局方案。

一般来说,光伏组件的布局包括平面布置和斜面布置两种方式。

在平面布置中,组件呈水平放置,适用于较小规模的屋顶光伏系统。

而在斜面布置中,组件呈斜面放置,可以更好地接收太阳光,适用于大规模的地面光伏电站。

工程中阴影遮挡对光伏系统的影响分析

工程中阴影遮挡对光伏系统的影响分析

工程中阴影遮挡对光伏系统的影响分析谭红廊坊新奥智能能源有限公司摘要:本文依托上海市崇明岛陈家镇国际生态社区屋顶光伏项目的实际工程案例,利用PV-SYST软件,建立模型,模拟建筑物对光伏系统的遮挡,动态分析两种不同太阳能阵列的阴影遮挡情况。

关键词:建模;阴影遮挡;光伏系统发电1概述1.1影响光伏系统发电的因素在光伏项目建设的前期工作中需要根据当地的气象数据、装机容量、方阵布局、系统拓扑结构、系统效率等要素来评估电站建成后第一年的理论发电量,评估方法可依靠PVSYST模拟软件通过参数设置、损耗参数修正、阴影计算等内容来模拟,当然这个结果一般只作为参考,因一些不确定的影响因素实际的发电量很难进行准确量化,因此和理论仍会存在一定的差异。

阴影遮挡是经常遇到的一个问题,对光伏的发电特性占主导地位。

在光伏系统的设计中,可能出现的阴影可分为随机阴影和系统阴影两种。

随机阴影产生的原因、时间和部位都不确定。

系统阴影是由于周围比较固定的建筑、树木以及建筑本身的女儿墙、冷却塔、楼梯问、水箱等遮挡而造成的。

采用阵列式布置的光伏系统,其前排电池可能在后排电池上产生的阴影也属于系统阴影。

处于阴影范围的电池不能接收直射辐射,但可以接收散射辐射,虽然散射辐射也可以使太阳能电池工作,但两类辐射的强度差异仍然造成输出功率的明显不周。

消除随机阴影的影响主要依靠光伏系统的监控子系统。

对于系统阴影,则应注意回避在一定直射辐射强度之上时诸遮挡物的阴影区。

1.2项目概述在进行光伏电站设计的时候,我们经常会遇到拟安装光伏组件的地方有阴影遮挡的问题,一般情况下,我们所说的阴影是旁边的建筑物造成的。

本文讨论的光伏项目位于上海市崇明岛陈家镇国际生态社区屋顶,该项目总装机容量为200KW,选用发电效率较高的晶硅太阳能电池TSM-300型光伏组件665块。

在建筑物屋顶的采光天窗两侧铺设太阳能光伏组件,属于周围固定建筑物引起的遮挡,为系统阴影。

由于PVSYST光伏系统设计软件具备较完善的阵列局部阴影分析功能,本文通过上海市崇明岛陈家镇国际生态社区屋顶光伏项目的实际工程案例,根据两种不同的光伏阵列铺设方式,运用该软件对建筑物引起的阴影遮挡进行初步的比较分析。

光伏阴影遮挡解决方案

光伏阴影遮挡解决方案

光伏阴影遮挡解决方案
《光伏阴影遮挡解决方案》
随着可再生能源的需求不断增长,光伏发电作为一种清洁能源受到了越来越多的关注。

然而,光伏阵列的发电效率却受到阴影遮挡的影响,因此如何解决光伏阴影遮挡成为了一个亟待解决的问题。

首先,一种解决方案是采用智能阵列设计。

通过在光伏阵列上安装智能控制系统,可以实现对阴影遮挡区域的细粒度控制,从而最大限度地减少阴影对发电效率的影响。

这种方案不仅可以提高光伏发电效率,还可以降低维护成本。

其次,利用多晶光伏技术也是一种有效的解决方案。

相比于传统单晶光伏技术,多晶光伏技术具有更高的抗阴影能力,能够在一定程度上减少阴影对发电效率的影响。

因此,选择多晶光伏技术可以有效提高光伏阵列的抗阴影能力。

此外,光伏阵列可以采用分布式布局的方式来减少阴影对发电效率的影响。

通过将光伏组件分布在不同位置,可以最大程度地减少阴影对整个光伏系统的影响,从而提高光伏系统的发电效率。

综上所述,针对光伏阴影遮挡问题,可以采用智能阵列设计、多晶光伏技术和分布式布局等解决方案来提高光伏系统的发电效率,从而推动可再生能源的发展。

随着科技的发展和不断创
新,相信未来会有更多更有效的解决方案出现,带来更高效的光伏发电系统。

山地光伏电站阴影设计分析

山地光伏电站阴影设计分析

山区地形下光伏方阵间距分析1 阴影成因分析本工程地处北半球太阳回归线外,太阳总是位于天顶南部,太阳光线照射到地面障碍物上后,将在障碍物北侧地面上形成阴影。

本工程光伏电场中,电池架因朝南以固定倾角安装,使各相邻的两排电池架南北向间产生高差(南高北低),其南排电池架(相当于障碍物)将向北形成阴影,在间距不足时,该阴影可能落于其北排电池架低处的光伏组件表面,从而影响其正常发电。

因此,各相邻的两排电池架南北向之间需设留足够的间距,该间距至少应大于阴影的南北向分量长度。

实际布置时,两排电池架南北间距,还受地形地势影响,如地势北高南低则间距可减少,地势北低南高则相反。

同理可分析,各相邻的两列电池架东西向间如有高差(东高西低、或西高东西),或早间或晚间也将产生阴影。

如地坪高度、电池架高度均相同,电池架均朝南以相同的固定倾角安装,各相邻的两列电池架东西向的阴影将落于电池架背后,不会遮挡电池架表面布置的光伏组件。

实际布置时,两排电池架东西向间距,还受地形地势影响,如东西向地势起伏较大,也可能产生阴影遮挡。

对光伏电场内可能导致阴影的障碍物进行分析,除电池架自身外,常见的还有围墙和逆变电设备。

南侧围墙与其北部相邻的电池架间的距离,至少应大于围墙阴影的南北向分量长度。

北侧围墙不会对本工程电池架产生阴影遮挡影响,但可能影响后续工程布置于其北部的电池架。

东西侧围墙与其相邻的电池架间的距离,至少应大于围墙阴影的东西向分量长度。

逆变电设备与围墙相似考虑间距。

2 阴影系数障碍物物体的阴影是变化的,可由下图示意求解。

图中,H为障碍物高度,α为太阳高度角,β为太阳方位角,r为太阳入射光线水平面上投影(总阴影)长度,d和e分别为总阴影在南北向和东西向的分量长度。

根据太阳高度角α和太阳方位角β的定义,结合几何关系,运用三角函数,可得:①r H =αtan ;② e r =βsin ,d r =βcos ;阴影随纬度、时季、时间不同而变化。

光伏阵列阴影遮挡间距D计算图文说明

光伏阵列阴影遮挡间距D计算图文说明

光伏阵列阴影遮挡间距D 计算图文说明
按照国家标准公式计算间距:
当光伏电站功率较大,需要前后排布太阳电池方阵,或当太阳电池方阵附近有高达建筑物或树木的情况下,需要计算建筑物或前排方阵的阴影,以确定方阵间的距离或太阳电池方阵与建筑物的距离。

一般确定原则:冬至日当天早上9:00至下午3:00 太阳电池方阵不应被遮挡。

太阳电池方阵间距(或遮挡物与方阵底边距离)应不小于D :
tan[arcsin(0.648cos 0.399sin )]
COS H D βφφ⨯=- 式中:β为电站所在地冬至日上午9:00的太阳方位角φ为纬度角(在北半球为正、南半球为负);H 为太阳电池方阵或遮挡物与可能被遮挡组件底边高度差。

图3-14 阴影遮挡距离。

遮阴影响下的光伏阵列结构研究

遮阴影响下的光伏阵列结构研究
本文从光伏阵列的宏观结构布局与微观结构布 局 2 个层面,仿真研究了在遮阴影响下不同光伏阵 列电气结构输出特性的变化情况,提出利用开关与 二极管电路连接光伏模块,实现光伏阵列电气重构,
收稿日期:2011 - 06 - 07;修回日期:2011 - 07 - 08 基金项目: 国家重点基础研究专项经费项目(2009CB219702); 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 (50837001) Project supported by the Special Fund of the National Priority Basic Research of China(2009CB219702) and the National Natural Science Foundation of China(50837001)
出功率减小很多。 图 3(b)为 n 个光伏模块并联,各
模块由于并联限制,要求端电压相同。 并联方式 PV1、 PV2、…、PVn 输出电流互 相 独 立 ,因 此 受 遮 阴 影 响 模 块不限制其他模块正常工作。 并联方式阵列输出电
压较低,使得直流母线流过大电流,损耗加大。
+
Upv
-
Ipv
+ U1 - + U2 - + Um PV1 PV2 … PVm (a) 串联
如图 2 所示,符合厂商提供的数据。
module I / A
10
1 000 W / m2
800 W / m2
5
600 W / m2
200 W / m2
0 5 10 15 20 25 30 35
Umodule / V
(a) I-U 曲线
250
1 000 W / m2

光伏系统的阵列配置与优化研究

光伏系统的阵列配置与优化研究

光伏系统的阵列配置与优化研究一、引言光伏发电是一种利用太阳能转化为电能的现代清洁能源技术。

作为可再生能源的一种重要形式,光伏发电系统已经得到广泛应用。

而光伏阵列作为光伏系统的核心部件之一,对光伏发电效率和系统性能起着至关重要的作用。

本文将探讨光伏系统的阵列配置与优化研究,从而提高光伏发电系统的效率和可靠性。

二、光伏阵列配置1. 阵列类型光伏阵列的配置可以根据不同的工作方式和形式进行分类。

常见的阵列类型包括:串联式阵列、并联式阵列、并联串联式阵列和中枢式阵列。

每种类型都有着不同的特点和适用范围,可根据具体需求选择合适的阵列类型。

2. 阵列布局阵列布局是指光伏组件在光伏阵列中的排列方式。

常见的阵列布局方式有:平面布局、架空布局和墙面布局。

根据不同的场地条件和系统要求,可以选择不同的布局方式,以实现最佳的光伏发电效果。

三、光伏阵列优化1. 阵列倾角与朝向优化光伏阵列的倾斜角度和朝向会直接影响光伏组件对太阳辐射的接收效率。

通过合理调整阵列倾角和朝向,可以最大限度地提高光伏发电系统的发电效率。

2. 阵列间距优化光伏阵列中组件之间的间距也是影响发电效果的重要因素。

间距过小可能导致阵列阴影效应的加剧,间距过大则会浪费可利用的太阳能资源。

通过优化阵列间距,可实现组件之间的相互遮挡最小化,提高光伏系统的发电效率。

3. 阵列温度优化光伏组件的温度对其发电效率有着重要的影响。

高温会导致光伏组件的发电效率降低,因此需要采取合适的措施来降低阵列温度。

常用的方法包括阵列的通风散热和冷却系统的应用。

4. 阵列故障检测与维护优化为了确保光伏发电系统的可靠性和稳定性,需要定期对光伏阵列进行故障检测与维护。

通过合理的维护计划和检测方法,可以提前发现和解决潜在的问题,确保光伏阵列的正常运行。

四、光伏阵列优化案例分析以某光伏发电站为例,介绍了对光伏阵列的配置与优化研究。

通过研究发现,采用并联式阵列和平面布局方式,将阵列倾角调整为最佳值,并通过温度控制系统实现降低阵列温度,有效提高了光伏系统的发电效率和稳定性。

组件阴影遮挡情况说明

组件阴影遮挡情况说明

组件阴影遮挡情况说明
为了保证系统安装容量及系统的发电量,通过多次实地测量,初步确定组件布置方案。

根据《光伏发电站设计规范(GB 50797-2012)》的规定,要保证全年9:00-15:00时间段光伏组件阵列前后左右互不遮挡。

为了尽可能的减少阴影造成的发电量损失,西面最外侧组件距离墙体的距离约为4米。

通过现场实地观测(观测日期2019年10月31日),具体阴影遮挡情况如下:
通过实地观测,可以看出14:08左右,由于受最南侧松树及墙角的影响,最南侧一排组件,西边第一块组件开始有阴影遮挡;14:15左右,土坡上开始有树尖引起的阴影遮挡;在下午3点左右西侧松树造成的阴影遮挡,影响每排组件的最西边两块组件。

下午3点20左右,西侧的生产厂房开始造成阴影。

为保证下午3点之前不造成阴影遮挡,建议对西侧松树树尖进行修理,降低松树的高度即可。

由于下午3点之后,太阳辐照强度开始快速下降,之后阴影造成的发电量损失影响较小。

具体如下分析:
通过实际发电数据分析,当天下午3点之后的发电量占全天总发电量的10%-
15%左右,而阴影遮挡之后可以造成当前时间段10%-20%的发电量损失,故可以推算出3点之后如有阴影遮挡,大概发电量损失约占全天发电量1%-3%。

光伏发电系统中的阵列阴影遮挡检测与补偿

光伏发电系统中的阵列阴影遮挡检测与补偿

光伏发电系统中的阵列阴影遮挡检测与补偿光伏发电系统作为一种清洁、可再生的能源发电方式,在近年来得到了广泛的应用和发展。

然而,光伏发电系统正常运行的关键之一就是保证光伏电池组成的阵列能够充分接收到太阳辐射,从而实现最大化的能量转化效率。

然而,随着建筑物、树木以及其他遮挡物的不断增加,光伏阵列面临着严重的阴影遮挡问题,导致发电系统效率下降。

因此,阵列阴影遮挡的检测与补偿成为提高光伏发电系统效能的重要研究课题。

一、阵列阴影遮挡的检测方法在光伏发电系统中,阴影遮挡的检测是指通过检测光伏阵列表面是否受到遮挡,以及遮挡的程度来获得阵列电能输出的信息。

常见的阵列阴影遮挡的检测方法主要包括传统的物理传感器检测方法和基于图像处理的视觉检测方法。

1. 物理传感器检测方法:物理传感器布置在光伏阵列表面或者阵列附近的位置,通过监测阴影遮挡的程度,捕捉到阴影造成的电能损失。

这种方法的优点是简单、直接,但需要布设传感器并进行监测,成本较高。

2. 视觉检测方法:利用摄像机捕捉光伏阵列表面的图像,通过图像处理算法来检测和分析阴影遮挡情况。

这种方法相对于物理传感器检测方法更加灵活和便捷,不需要布设传感器,减少了成本。

它可以根据光伏阵列表面的图像信息,实时、高效地检测阵列的阴影遮挡程度,并能够准确地区分是由建筑物、树木还是其他遮挡物造成的阴影。

二、阵列阴影遮挡的补偿方法一旦光伏阵列阴影遮挡的情况被检测到,就需要采取合适的补偿手段来最大程度地抵消阴影对光伏发电系统的负面影响,以保证发电效率的稳定。

1. 常规的补偿方法:常规的补偿方法主要采用电流绕路或者电压切分等技术。

电流绕路是通过把受阴影影响的光伏电池与正常发电的电池分开,从而减少阴影带来的电池损失。

电压切分则是将受阴影影响的电池切分为多个子模块,在阴影区域内通过降低电压来减少电能损失。

这些方法可以临时降低阴影造成的损失,但无法完全消除阴影的影响,效果受到时间和阴影位置的限制。

2. 智能补偿方法:智能补偿方法则采用先进的算法和控制技术来实现阵列阴影遮挡的自适应补偿。

阵列光伏板风荷载遮挡效应分析

阵列光伏板风荷载遮挡效应分析

阵列光伏板风荷载遮挡效应分析李居庆; 何艳丽; 徐志宏【期刊名称】《《山西建筑》》【年(卷),期】2019(045)020【总页数】3页(P54-56)【关键词】CFD; 光伏板; 数值模拟; 遮挡效应【作者】李居庆; 何艳丽; 徐志宏【作者单位】北京工业大学建筑工程学院北京 100124; 中清能绿洲科技股份有限公司北京 102600【正文语种】中文【中图分类】TU3121 概述太阳能作为优质的可再生资源,受到世界各国的重点关注[1]。

太阳能光伏板主要固定在支架系统上,在太阳光的照射下将太阳光转化为电能。

其中风荷载是起到控制作用的荷载,而随着光伏产业的快速发展,太阳能光伏板大多以阵列的方式布置,从而光伏群体遮挡效应的研究是非常重要的[2]。

目前国内外学者对光伏板风荷载特性已进行了一定的研究[3,4],国内对单块光伏板表面所受的风荷载的取值主要参考风洞实验的结果和GB 50009—2012建筑结构荷载规范[5]的规定。

但是不同的布置形式,光伏板之间的相互干扰作用是不明确的,所以对于不同的光伏板布置形式,需要进行系统、深入的研究。

本文将采用计算流体力学(CFD)的方法,对阵列光伏板体型系数的遮挡效应进行数值模拟分析。

本文的光伏板支撑在网架结构上,阵列光伏板上风荷载的遮挡效应会对体型系数取值有很大影响,从而影响平板网架结构的用钢量,因此对阵列光伏板体型系数及其之间的干扰效应进行研究,对太阳能光伏板结构设计有重要的意义。

2 计算模型及工况2.1 工程概况阵列光伏板的支撑结构为平板网架,结构所在地区25年基本风压为0.31 kN/m2,地面粗糙度类别为C类。

平板网架规模(长×宽×高):188.5 m×113.1 m×6 m,结构设计使用年限25年。

由于光伏板之间的遮挡效应复杂,风荷载分布无现成资料可供借鉴,本文采用CFD方法对光伏板的风压分布进行数值模拟,为结构抗风设计和光伏板布置提供依据,见图1。

局部遮阴下的光伏发电系统多峰MPPT控制研究

局部遮阴下的光伏发电系统多峰MPPT控制研究

局部遮阴下的光伏发电系统多峰MPPT控制研究光伏发电是目前运用广泛的可再生清洁能源,其中光伏发电系统的一个重要技术是最大功率点跟踪(MPPT)。

可是在实际应用中,光伏阵列的很容易出现被局部遮挡现象。

此时,光伏电池功率输出曲线上会呈现多个极值点的情况,因此就会造成经典的最大功率点跟踪方法难以避免的会只能搜索到某一个局部最大值。

所以,对于局部遮阴情况下的太阳能电池发电组件的最大功率点跟踪算法的研究是很有必要的。

论文介绍了光伏发电系统的组成、分类及运用,分析了太阳能电池组件的发电原理和输出特性。

阐述了热斑效应的发生原因与解决方法,对局部遮阴下P-V 曲线呈现多个峰值的原因进行分析,而且还研究了其太阳能电池的物理模型和数学模型。

总结了几个经典MPPT算法与多峰MPPT算法,总结出这些方法的优势与缺陷。

论文介绍了基本粒子群算法(PSO)的原理及设计流程,对于其不易追踪到全局最优值且寻优速度慢、收敛精准度不高等不足,本文采用了一种改进型的回退PSO 算法,随后对所提算法的性能给出几个函数试验分析,测试结果表明回退粒子群算法不仅在寻优精度还是在收敛速度方面都比基本PSO算法更优秀。

针对回退PSO算法在多峰值寻优上的优势,适用于局部遮阴情况下的MPPT控制中,然后在Simulink中搭建了回退PSO算法MPPT控制模块的整个系统模型,得到的结果分析证明该算法对多峰MPP的跟踪具有良好的快速性与精确性,从而完成光伏电池处于局部阴影下MPPT的全局寻优。

最后对控制系统中每个模块的仿真模型进行搭建,并对整个控制系统进行仿真研究。

仿真结果显示此算法可以将最大功率点快速且精确跟踪到,还有系统的输出功率一直在最大功率点电压周围,成功证明了此算法的可行性和有效性,从而提高了局部遮阴情况下太阳能光伏发电系统的输出效率。

山地光伏项目的组件阴影遮挡研究

山地光伏项目的组件阴影遮挡研究
根据《地面气象观测规范》[2],赤纬角和高
度角、方位角等的计算公式为:
DE=0.3723+23.2567sinQ+0.1149sin2Q–0.7580
cosQ+0.3656cos2Q+0.0201cos3Q
(1)
sinHA=sinΦsinDE+cosDEcosT0
(2)
sinT=
cosDEsinT0 sinHA
在 图 2 中,DEBCH 面 为 水 平 面,CE ⊥
DB,BK ⊥ DC,GC ⊥ CB,可得:
1) CE 即为某一时刻太阳在前后 ( 南北 ) 方
向上的组件的影长;
2) BK 即为 L1 与 L2 之间的等高线间距; 3) GC 垂直于水平面,即为 L1 与 L2 之间的 等高线高程差。
由图 2 可知:
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取北向山坡的倾角≥ -20°,南面坡的倾角≤ 30°;
长度越大。与偏北向山坡的阴影曲线相似,纬度
8) 曲线中,纵坐标为阵列的前后影长,横坐 越高,对山坡的方位越敏感,当纬度≤ 15°时,
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h
a= tanHA
(4)
b=acosT
(5)
式中,a 为某一时刻太阳方位角方向上的组
件的影长;b 为某一时刻太阳在前后 ( 南北 ) 方
关键词: 山地光伏项目;阴影遮挡;项目选址;优化
0 引言 近几年来,国内已全面开发和建设了大量山

光伏阵列串并联阴影分析

光伏阵列串并联阴影分析

光伏阵列串并联阴影分析阴影对光伏系统的影响取决于以下因素:(1)被阴影覆盖的组件数目;(2)电池和旁路二极管的互联方式;(3)阴影的明暗程度;(4)空间分布以及随着时间推移阴影的移动路线;(5)组件的互联方式;(6)逆变器的设计。

如像前面的任务中所讲的那样,计算电能产率时辐射损失通常为光伏阵列的范围(也就是光伏阵列)所决定。

然而这样做却没有考虑到光伏阵列由阴影导致的I-V特性曲线的改变。

它会导致最大功率点(MPP)的转移。

逆变器的工作点会跟踪最大功率点。

最大功率点的改变将会决定与无阴影的光伏阵列相关的功率损失。

逆变器的输入电压范围决定了组件的互联方式。

对于串联的具有高输入电压的逆变器,通常所有的组件也是串联的。

如果逆变器的输入电压很低,光伏阵列则应当以几个并行串联的方式使用。

柏林科技大学(Technical University Berlin)就阴影问题对不同的系统设计进行了科学研究(Siegfriedt,1999)。

使用了PSpice电子仿真软件来确定光伏阵列的I-V特性曲线,并在不同的阴影情况下预测功率损失。

构造了两种阵列进行比较,第一种是将20片组件串联形成光伏阵列;第二种是将每4片组件串联在一起,这样20片组件就能串联出5串阵列,再将这5串阵列并联成最终的阵列和第一种阵列比较。

光照强度为1000W/m2,当分别有2片、4片、6片和8片组件被遮挡以降低组件上的光照强度至500 W/m2时,对于串联阵列,特性曲线并不以组件的遮挡位置为转移,而对于并行连接的光伏阵列,不同的遮挡情况导致的特性曲线也不同。

图9-25、图9-26、图9-27表明,随着阴影的改变,功率曲线最大时电压很低,而在第二大时电压也高了一些。

这些因素从一开始就指出了最大功率的位置;不管这些因素存不存在,可能它们只是导致了特性曲线上一处细微的波动;最大功率点在何处,是否完全脱离了逆变器的跟踪范围。

在被遮挡的情况下功率损失的多少取决于逆变器输入电压的范围。

太阳能光伏发电技术的阴影效应与阵列布局研究

太阳能光伏发电技术的阴影效应与阵列布局研究

太阳能光伏发电技术的阴影效应与阵列布局研究太阳能是一种清洁、可再生的能源,被广泛应用于发电领域。

光伏发电技术作为太阳能利用的主要方式,已经在全球得到了广泛的应用和推广。

然而,光伏发电系统在实际运行过程中,存在着一些问题和挑战,其中阴影效应和阵列布局是影响光伏发电系统发电效率的重要因素之一。

本文将重点研究太阳能光伏发电技术中阴影效应与阵列布局的影响,探讨如何优化光伏发电系统的设计和运行,以提高发电效率。

一、阴影效应对光伏发电系统的影响光伏发电系统在发电过程中,如果受到阴影的影响,将会导致系统的发电效率降低甚至发生故障。

阴影效应主要来源于建筑物、树木、云层等遮挡物体在光伏电池板表面投射出的影子。

当阴影覆盖到光伏电池板上时,会影响该电池板的发电效率,甚至会导致整个系统的发电效率下降。

因此,如何有效地减小或避免阴影效应对光伏发电系统的影响,成为了光伏发电技术研究的重要问题之一。

在实际应用中,阴影效应的影响往往比较复杂,需要综合考虑多种因素的影响。

例如,建筑物的高度、角度、形状等因素会影响光照的投射角度和强度,进而影响阴影效应对光伏发电系统的影响程度;树木和云层等遮挡物体的移动也会导致阴影效应的变化,进而影响光伏发电系统的发电效率。

因此,研究阴影效应对光伏发电系统的影响规律,对于优化光伏发电系统的设计和布局具有重要意义。

二、光伏阵列布局对发电效率的影响除了阴影效应,光伏阵列的布局方式也会影响光伏发电系统的发电效率。

光伏阵列的布局方式主要包括平面布局、斜面布局和追踪布局等。

不同的布局方式对系统的发电效率、安装成本、占地面积等方面都有着不同的影响。

一般来说,平面布局是最常见的布局方式,是将光伏电池板平铺在地面上,适用于地面光伏电站和分布式光伏发电系统。

平面布局的优点是安装方便、维护成本低,但存在占地面积大、发电效率相对较低等缺点。

斜面布局是将光伏电池板以一定的角度倾斜安装在支架上,使其能够更好地接受阳光照射,提高发电效率。

光伏阵列选型与布局设计

光伏阵列选型与布局设计

光伏阵列选型与布局设计光伏阵列选型与布局设计是在光伏电站建设过程中非常重要的一环。

正确的选型和布局设计可以最大化光伏系统的发电效率,并且确保系统的可靠性和可持续性。

本文将介绍光伏阵列的选型和布局设计的主要考虑因素,并给出一些建议。

一、光伏阵列选型1. 光伏电池类型:在光伏电池的选择过程中,常见的有单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池。

单晶硅具有较高的转换效率和较低的温度系数,适用于高温环境;多晶硅的成本相对较低,适合大规模应用;薄膜太阳能电池适用于柔性光伏系统。

根据项目的需求和预算,选择合适的光伏电池类型。

2. 安装方式:主要有固定式安装和可调式安装两种方式。

固定式安装适用于安装面积相对稳定的光伏电站,简单经济;可调式安装适用于山地、水体等复杂地形,可根据太阳光的角度进行调整,提高发电效率。

3. 接地方式:选用合适的接地方式有助于减少火灾等安全事故的发生。

一般可选择通过垂直接地或水平接地两种方式进行接地,根据项目所在地的地质条件和电网规定,选择适合的接地方式。

4. 支架类型:光伏电池的支架类型有固定支架和追踪支架两种。

固定支架适用于固定安装的光伏电站,成本较低;追踪支架根据太阳位置变化实时调整光伏板的角度,提高发电效率,但成本相对较高。

二、光伏阵列布局设计1. 天象条件与地理位置:首先需要确定项目所在地的经纬度、海拔高度、气象条件等天文地理数据。

这些信息对光伏阵列的布局设计非常重要,包括确定光伏板的倾角、朝向和间距等。

2. 遮挡物分析:在光伏阵列布局设计过程中,遮挡物的存在会降低太阳光到达光伏板的能量,进而影响发电效率。

因此,需要对周围现有建筑、树木、山体等进行遮挡物分析,并在布局设计中避免或减少遮挡物的影响。

3. 布局设计优化:通过合理的布局设计,可以提高光伏系统的发电效率。

优化布局设计可包括确定最佳的光伏板朝向、间距和倾角,确保光伏板能够最大限度地接收太阳光能,并避免相互阴影。

4. 电网连接和输电线路设计:考虑到光伏电站的发电功率,需要合理规划电网连接和输电线路的设计。

210970783_基于风洞试验光伏组件体型系数及遮挡效应研究

210970783_基于风洞试验光伏组件体型系数及遮挡效应研究

- 84 -工 程 技 术0 引言随着光伏电站规模的不断扩大,光伏板被风吹毁时有发生,特别是对安装在屋顶上的分布式光伏电站,其安全性尤为重要。

风荷载是反映结构性能和安全的重要指标,合理的风荷载取值对光伏电站的安全和降低工程造价具有重要的意义。

GB 50797—2012《光伏发电站设计规范》[1]或NB/T 10115—2018《光伏支架结构设计规程》[2]给出的体型系数取值主要针对地面的光伏组件,并未考虑屋顶女儿墙对分布式光伏组件遮挡效应的影响,使风荷载取值过于保守。

国内学者对光伏组件风荷载体型系数进行了一定的研究。

宫博等[3-4]通过风洞试验对单片光伏板的风压系数及体型系数进行研究,并采用频域方法计算光伏板的风振位移响应;李伟等[5]利用fluent 计算平台,模拟了各种风向角工况下光伏阵列的风荷载分布规律。

高亮等[6]通过组件倾角、高度、间距等因素对光伏板风荷载体型系数进行研究,推导出风荷载计算公式。

楼文娟[7]通过风洞试验和数值模拟对超大型光伏阵列风荷载进行研究,对各区域的体型系数取值提出建议。

现有文献及规范对光伏组件风荷载特性研究主要聚焦在地面上安装的光伏发电系统,对安装在屋顶上的光伏阵列风荷载体型系数取值仍不明确。

该文以三行十八列的光伏阵列为研究对象,通过有无女儿墙和最不利风向角多种工况,对光伏阵列风荷载体型系数和遮挡效应进行分析。

通过研究太阳能光伏组件单元体型系数随位置的变化规律,为光伏支架和基础设计提供参考。

1 风洞试验介绍1.1 试验模型及工况在浙江大学ZD-1风洞实验室开展光伏组件风洞试验,该风洞是一座单回流闭口立式钢结构和混凝土结构相结合的混合结构单试验段边界层风洞。

试验风场类别为A 类风场,试验风为8 m/s。

每块光伏组件正反两面对应布置5×4的风压测点,双面共计40个测点。

风洞试验模型如图1所示。

风洞试验采集仪的采样频率为312.5 Hz,每个测点采样样本总长为31 250个数据(约为100 s),采样时间间隔约为3.2 ms。

光伏斜屋顶阴影遮挡优化计算设计

光伏斜屋顶阴影遮挡优化计算设计

光伏斜屋顶阴影遮挡优化计算设计在如今的可再生能源时代,太阳能发电作为一种环保、可持续的能源形式,越来越受到关注。

而光伏斜屋顶作为太阳能发电的重要形式之一,在实际应用过程中常常面临阴影遮挡的挑战。

为了提高光伏斜屋顶发电系统的效率,优化阴影遮挡是一个关键的设计要素。

一、阴影遮挡的影响阴影遮挡是指当光照条件改变,光伏斜屋顶各组件之间产生阴影,导致光伏模块产生不均匀发电的现象。

阴影遮挡会导致光伏阵列部分模块的发电效率下降,进而影响整个光伏发电系统的输出功率。

阴影遮挡主要受到以下几个因素的影响:1. 时日角度变化:太阳在不同季节和不同时间角度的变化会导致光线照射角度的改变,从而导致阴影遮挡的位置和范围发生变化。

2. 建筑物周围环境:周围建筑物、树木等会产生阴影,进而影响光伏斜屋顶的光照情况。

3. 面板布局:光伏斜屋顶上的组件布局会对阴影遮挡产生巨大影响。

例如,面板的排列密度、间距以及面板的倾斜角度等都会影响阴影的形成。

二、阴影遮挡优化计算设计为了优化光伏斜屋顶阴影遮挡的设计,提高光伏发电系统的效率,需要综合考虑以上因素,采用合适的计算方法进行优化设计。

1. 光照角度计算:通过计算太阳在不同季节和时间的角度,可以确定阴影遮挡的位置和范围。

这可以借助专业的太阳轨迹计算软件实现,根据指定的地理位置和日期时间来模拟太阳的轨迹,并计算光线的入射角度。

2. 遮挡分析与模拟:在已知光照角度的基础上,可以利用电脑模拟软件对光伏斜屋顶的布局进行分析和模拟,找出阴影遮挡的情况。

这可以帮助设计师更好地规划面板的位置和倾角,以避免或减少阴影遮挡。

3. 阴影遮挡对发电效率的影响评估:通过计算阴影遮挡的位置和范围,可以评估阴影对光伏斜屋顶的发电效率的影响程度。

这可以帮助设计师选择最佳的布局方式,以最大程度地减少阴影遮挡造成的能量损失。

4. 布局优化计算:根据阴影遮挡评估结果,结合其他设计要求,如建筑物结构、安全要求等,进行布局优化计算。

遮挡现象对大型并网光伏电站输出性能的影响

遮挡现象对大型并网光伏电站输出性能的影响

遮挡现象对大型并网光伏电站输出性能的影响谢丽莹;孙韵琳;李祥志;洪瑞江【摘要】西北地区地域开阔、太阳资源丰富,有广泛分布的戈壁、沙漠、滩涂,是建设光伏电站的的良好场所。

光伏电站在实际的长期户外使用中往往会碰到许多复杂的环境因素,其中,遮挡现象是影响电站发电特性的重要因素。

该文首先阐述了光伏组件受到遮挡时的数学模型;同时,根据对某大型光伏电站的现场考察结果,总结了大型并网光伏电站的遮挡共性,分别是前后排阵列、配电装置、植被以及鸟粪遮挡,并在电站现场就不同类型的遮蔽物遮挡进行实验;结合光伏组件/串I-V特性测试仪的测试结果,验证了数学模型计算出来函数断点与实测的数据有一定的一致性;最后得出各种遮挡现象导致的电站发电量损失,并提出有效的防范措施,日后电站建设有一定的参考意义。

%The northwest area provides ideal situation for installing PV power systems with its rich solar resource and open area,such as Gobi desert.A prototype of a shaded photovoltaic module is presented. And then,the typical shading types are concluded,which is classified as front row shading,vegetation, wire poles and distribution rooms and birds dropping after longtime surveys and observation.The shading effects caused by some particular obstacles are measured and analyzed according to the field test on a 20-MW PV system.Reduction of the I-V and P-V characteristic has been observed and compared with the theoretical value.In the end,some suggestions on dealing with these shading problems in the installation and operation of the PV system are proposed.【期刊名称】《中山大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】4页(P129-132)【关键词】遮挡;I-V输出特性;并网;光伏系统【作者】谢丽莹;孙韵琳;李祥志;洪瑞江【作者单位】中山大学太阳能系统研究所,广东广州510275;中山大学太阳能系统研究所,广东广州510275;中山大学太阳能系统研究所,广东广州510275;中山大学太阳能系统研究所,广东广州510275【正文语种】中文【中图分类】TM615光伏电站一般设置在地域开阔、阳光充足的地带,西北地区广泛分布的戈壁、沙漠、滩涂,为其提供了理想的地点。

光伏阵列间遮挡计算方法

光伏阵列间遮挡计算方法

光伏阵列间遮挡计算方法光伏阵列是利用太阳能将光能转化为电能的装置,它由多个光伏组件组成。

然而,在实际应用中,光伏阵列中的光伏组件之间可能会存在遮挡现象,导致部分组件无法正常接收到太阳光的照射,进而影响整个光伏阵列的发电效率。

因此,为了确保光伏阵列的正常运行,需要对阵列间的遮挡进行计算和分析。

光伏阵列间的遮挡计算方法主要包括两个方面:遮挡率计算和阵列排布优化。

遮挡率计算是评估光伏阵列中的遮挡程度,即计算在一定时间段内阵列中的光伏组件被遮挡的时间比例。

常用的方法是建立数学模型,通过考虑太阳高度角、方位角、组件间距等因素,计算阵列中每个组件的遮挡时间,然后将遮挡时间累加得到总的遮挡时间。

最后,将总的遮挡时间除以总的时间,即可得到光伏阵列的遮挡率。

阵列排布优化是在遮挡率计算的基础上,通过合理调整光伏组件的排布方式,减少阵列间的遮挡现象,提高光伏阵列的发电效率。

常用的优化方法包括:增加组件间距、调整组件的安装角度、改变组件的排列方式等。

通过这些优化手段,可以最大程度地减少光伏组件之间的遮挡情况,提高光伏阵列的发电效率。

在实际应用中,光伏阵列间的遮挡计算方法可通过计算机模拟和实地测量相结合的方式进行。

计算机模拟可以利用光伏模拟软件,根据地理位置、光伏组件参数等输入条件,模拟光伏阵列的遮挡情况,并计算遮挡率。

实地测量则可以通过安装遮挡检测装置,实时监测光伏组件的遮挡情况,并记录遮挡时间。

通过对计算结果和实测数据的对比分析,可以验证计算方法的准确性和可靠性。

需要注意的是,在进行光伏阵列间遮挡计算时,还需考虑光伏组件的工作温度对发电效率的影响。

高温会导致光伏组件的效率下降,因此在优化阵列排布时,也应考虑组件之间的散热情况,以保证组件的工作温度在合理范围内。

光伏阵列间的遮挡计算方法是确保光伏阵列正常运行的重要环节。

通过遮挡率计算和阵列排布优化,可以减少阵列间的遮挡现象,提高光伏阵列的发电效率。

在实际应用中,计算机模拟和实地测量相结合的方式可以有效地进行遮挡计算和分析。

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光伏阵列设计时遮挡影响研究
发表时间:2019-03-05T11:11:27.013Z 来源:《建筑细部》2018年第16期作者:沈檬[导读] 本文对光伏发电项目场外地形遮挡和场内间前后遮挡进行了初步分析,结合实际光伏发电项目
中国能源工程(海门)发展有限公司北京市 100020 摘要:本文对光伏发电项目场外地形遮挡和场内间前后遮挡进行了初步分析,结合实际光伏发电项目,通过对计算间距公式和计算机日照模拟图示阴影进行比较分析,得出合理间距设计结果。

关键词:光伏阵列;设计时;遮挡影响研究。

一引言
在太阳能光伏发电项目的设计工作中需要根据当地的气象数据、装机容量、方阵布置、组件参数、系统结构、系统效率等多种要素来综合评估光伏电站建成后第一年的理论发电量和等效满负荷小时数,评估方法可以依靠PVSYST模拟软件等多种资源设计软件通过参数设置、损耗参数修正、阴影计算等内容来进行模拟计算。

其中,阴影遮挡是经常遇到的一个关键问题,对光伏的发电特性影响占主导地位,在光伏系统的设计中,可能出现的阴影可分为随机隐形和系统阴影两种。

随机阴影产生的原因、时间和部位都不确定。

系统阴影是由于周围比较固定的建筑、树木以及建筑本身的女儿墙、冷却塔、楼梯间、水箱等遮挡而造成的。

采用阵列式布置的光伏系统,其前排组件可能在后排组件上产生的阴影也属于系统阴影。

处于阴影范围的组件不能接收直接辐射,但可以接收散射辐射,虽然散射辐射也可以使太阳能电池组件工作,但两类辐射的强度差异仍然造成输出功率的明显不同。

消除随机阴影的影响主要依靠光伏系统的监控子系统。

对于系统阴影,则应注意回避在一定直接辐射强度之上时诸多遮挡物的阴影区。

二设计依据
根据国家标准《光伏发电站设计规范》中要求:“7.2 光伏方阵布置”“2、地面光伏发电站的光伏方阵布置应满足下列要求:光伏方阵各排、列的布置间距应保证每天 9:00~15:00(当地真太阳时)时段内前、后、左、右互不遮挡。

” 我国多处于北半球,每年在冬至时南北向影子最长,因此,设计时应以该日前后排光伏阵列之间的距离要保证上午 9 点到下午3 点(当地真太阳时)之间前排不对后排造成遮挡。

1)真太阳时
定义真太阳视圆面中心连续两次上中天(通俗的说就是太阳连续两次达到头顶)的时间间隔为1真太阳日。

1真太阳日划分为24真太阳小时,又取1真太阳小时=60真太阳分,1真太阳分=60真太阳秒。

起初,天文学上把真太阳日的计量起点定为真太阳上中天(正午),真太阳时的时刻就是其时角。

为了照顾生活习惯,1925年起,把真太阳日的起点定在下中天(半夜)时刻。

因为真太阳时是观测太阳视圆面中心得到的,因此简称视时。

2)平太阳时
真太阳的视运动(就是我们看到的太阳每天绕着地球从东方升起、西方落下)是地球自转和公转运动的共同反映。

地球的公转轨道是椭圆,它的公转速度不是均匀的,而且自转轴不垂直于公转轨道面,致使天赤道与黄道并不重合。

这两个原因使得真太阳日的长度天天都不同。

这种时间标准与日常生活的节律一致,但是不便于计量,不能适合科学发展的需要。

定义平太阳连续两次上中天的时间间隔为1平太阳日。

同样,平太阳日也划分为平太阳小时、平太阳分和平太阳秒。

3)真太阳时与平太阳时之间的换算平太阳时以平太阳作为标准,而平太阳是一个假想的辅助点,无法观测,但是,它可以通过真太阳时来推算:时差=真太阳时(视时)-平太阳时(平时)其中:时差可以根据地球绕太阳公转的规律由天体力学算出,在每年的天文年历中可以查到。

三排布设计方案
本工程项目建设容量为30MWp,混合式(29MWp固定式,1MWp斜单轴跟踪式)安装235Wp多晶硅太阳电池组件。

以下仅对29MWp 固定式安装进行介绍和分析。

不同跟踪方式在当地条件下对发电量(与固定式相比)的影响不同。

据统计全球大型光伏电站大多采用固定式,倾角季度调节式在大型光伏电站使用较少。

另据有关研究表明,单轴跟踪比固定式发电量一般可提高15~25%,双轴跟踪比固定式发电量提高20~35%。

固定安装单元光伏方阵设计为竖向2排,10×2=20块组件排列,设计倾角为35°。

组件与组件之间留有2cm空隙以减少方阵面上的风压。

光伏阵列通常成排安装,一般要求在冬至影子最长时,两排光伏阵列之间的距离要保证上午 9 点到下午3 点之间前排不对后排造成遮挡。

考虑当地纬度及太阳辐射角度,为了避免前后排方阵之间遮挡,光伏电池组件方阵间距(D)应不小于: D=cosβ*H/tan〔arcsin(0.648cosΦ-0.399sinΦ)〕其中,β为电站所在地冬至日上午9:00的太阳方位角: sinα= sinΦsinδ+cosΦcosδcosω sin β = cosδsinω/cosα
Φ为当地纬度,
H为方阵垂直高度。

δ为太阳赤纬,冬至日的太阳赤纬为-23.45度; ω为时角,上午9:00 的时角为45度。

前后排单元光伏阵列间距D 为:
D≈5280mm(含约300mm设计裕量)
一)遮挡情况分析
赤纬角是地球赤道平面与太阳和地球中心的连线之间的夹角。

赤纬角是由于地球绕太阳运行造成的现象,它随时间而变,因为地轴方向不变,所以赤纬角随地球在运行轨道上的不同点具有不同的数值。

因赤纬值日变化很小,一年内任何一天的赤纬角δ可用公式计算。

根据试算,当赤纬角为-17.87度时,项目光伏板在八点或下午四点(以下所述时间除非注明均为当地真太阳时)阴影长度5279.2mm;该赤纬角对应时期为1月31日或11月10日,即在冬至日前后各约40天内早上八点到九点、下午三点到下午四点光伏阵列会出现遮挡情况,一年的其余时段内均可保证从早八点到下午四点无遮挡。

因根据观测数据表明,该季节早八点以前或下午四点以后光照强度极低,光伏组件与逆变器均无法达到工作条件,因此下文仅对早八点到九点、下午三点到下午四点光伏阵列出现的遮挡情况进行分析。

对比阵列布置间距5280mm和8000mm两种设计方案的无遮挡时间,经对比可知,在存在遮挡情况的11月10日到次年1月31日的时间段内,间距8米的方案较5.28米的方案在早八点和下午四点左右分别多26到41分钟的完全无遮挡时间,而且每天早晚得遮挡时间关于当天12点对称,每日遮挡情况基本关于12月22日对称。

二)辐射量分析
根据收集到的11月小时辐射观测数据,辐射数值的日变化规律显著,基本上遵循正态分布规律,计算11月11日到11月30日的小时观测数据的平均值,对数据进行分别正态分布拟合,得到辐射值正态分布曲线,经过北京时间和当地真太阳时的换算,对应前面遮挡分析的结果,可以通过上面曲线计算得出遮挡时间的水平面上的总辐射值和散射值。

再根据水平面到光伏组件倾斜面上直接辐射与散射的对应关系,可以计算得到倾斜面上的总辐射值。

三)发电量分析
根据光伏组件特性,低照度下光伏组件的转换效率会降低,光辐射强度为200W/m2时,效率下降月6%,光辐射强度低于200W/m2时,效率和开路电压会继续降低。

分析遮挡时段均为低照度情况,转换效率在此均按照200W/m2的6%计算,考虑系统效率80%,电池转换效率14%,得到电池板对辐射能量的综合转换效率为10.5%。

根据计算出的各时刻辐射值推算全部遮挡时间所能产生的电量,按照遮挡情况下光伏阵列全部停止发电考虑(在有遮挡情况下阵列仍应有发电,只是效率会大幅下降),则采用8000mm较5280mm设计方案每年最多多发电量约为42.93万kWh。

四)经济分析
光伏阵列间距采用8000mm较5280mm设计方案带来征地面积的增加、电缆长度的增长以及场平工作量的增加,分别估算用地、电缆长度、场平工作量几项费用可知,采用8000mm方案较5280mm方案会增加初始投资235万元,以及运营期每年多缴土地使用税16.1万元,按照8%的折现率,摊到运营期平均每年约增加费用38.11万元。

四结论
根据以上分析,可以得到结论如下:
1、项目的光伏阵列布置符合设计规范,满足规范要求的最小布置形式;
2、项目的光伏阵列布置与当地附近其他设计院所设计项目的设计取值相近;
3、对比扩大间距(8000mm)设计方案,项目节约占地约400亩,所节约用地可扩建光伏规模超过10MW;
4、按照遮挡时段光伏阵列全部不发电的最坏情况考虑,采用8000mm较5280mm设计方案每年多发电量最多约为42.93万kWh,带来售电收入(含税)每年增加最多约49.37万元,但投资和占地的增加带来费用每年增加38.11万元。

综上所述,项目的现有设计方案在技术角度上已经满足相关规范的要求,并结合工程设计相关经验,多种方案比较表明,工程经济上节省与扩大间距方案带来的收入与费用相当,规划上可以节约土地带来续建规模的扩大,因此现有5280mm间距的设计是合理有据的。

参考文献:
工程中阴影遮挡对光伏系统的影响分析;绿色环保建材;2017年05期。

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