光伏电站光伏阵列间距计算方法
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采 用 同 定 式 安 装 方 式 的 光 伏 阵 列 ，会 有 方 位 角 和 倾 斜 角 的 概 念 我 同 光 伏 发 电 没 备 一 般 为 正 南 朝 向安 装 。 受 场 所 限 制 时 ，方 位 角 会 有 所 调 整 但 幅 度 不 会 太 大 。倾 斜 角 指 的 是 光 伏 阵 列 与 地 面 之 间 的 夹 角 ．最 理 想 的 倾 斜 角 要 使 太 阳 能 电 池 年 发 电 能 量 尽 可 能 大 ，而 冬 季 干ｆ１夏 季 发 电 能 量 差 异 尽 可 能 小 。 一 般 取 当 地 纬 度 或 当地 纬 度 加 减 几 度 作 为 光 伏 阵 列 安 装 的倾 斜 角 。 ３ 光 伏 阵 列 间 距 计 算
ｃｏｓＡｓ￣（ｓｉｎＨｓｘｓｉ￣１‘Ｄ—ｓｉｎ６）／（（￣ｏｓｔｆｓｘｅｏｓ（ｐ）
式 中 ． — — 太 阳 方 位 角 ２ 计 算光伏 阵 列 间距 的主要 参数
计 算 光 伏 阵 列 『ＨＪ距 的 主 要 参 数 有 纬 度 、时 角 、赤 纬 角 、太 阳 高 度 角 、太 阳 方 位 角 、光 伏 阵 列 方 位 角 、光 伏 阵 列 倾 斜 角 、光 伏 组 件 长 度 ：
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
计 算光 伏 阵列 间距需 根 据 实际安 装 位置 对前 后排 阵 列 进 行 几何 建 模 ，最 简 单 的 有 水 平 面 和 坡 面 ２种 。
（１）水 平 面 。 光 伏 阵 列 正 南 朝 向 ，南 北 排 列 ，建 模 如 图 １，角 为 倾 斜 角 ，￡为 光 伏 组 件 Ｋ 度 ，ｄ为 两 方 阵 之 间 距 离 ．Ｄ为 阵 列 间 距 。
图 １ 水 平 面 建 模 则 方 阵 高 度 Ｈ＝ｓｉｎ￣ｘＬ 两 方 阵 之 间 距 离 ｄ＝ｃｏｓＡｓｘＨ／ｔａｎｔｔｓ 阵 列 间 距 Ｄ＝ｃｏｓａｘＬ＋ｃｏｓＡｓｘｓｉｍ￣ｘＬ／ｔａｎＨｓ （２）坡 面 。 光 伏 阵 列 正 南 朝 向 ，南 北 排 列 ，建 模 如 图 ２，斜 坡 与 水 平 面 夹 角 为 。
Ｅ重 蜀 Ｌ Ｉ１Ｉ （ （） 主 …持 ： …杨…留名
Ｎ Ｏ ＮＧ Ｃ Ｕ Ｎ
Ａ Ｎ ＮＧ
光伏电站
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计算 方法
（２６４３０｛１）国网 山 东荣 成 市供 电公 司 李炳娴 王 忠 阳 连 爱红
光 伏 阵 列 ，是 指 将 太 阳 能 电 池 组 件 以 一 定 的 排 列 方 式 组 合 起 来 ，以 便 于 更 好 地 采 集 光 能 发 电 。 安 装 光 伏 阵 列 必 须 号 虑 防 止 前排 遮 住 后 排 ，引 发 光 伏 组 件 的 热 斑 效 应 ，减 少 光 伏 组 件 的 使 用 寿 命 及 输 出 功 率 。 笔 者 现 对 光 伏 阵 列 Ｉ＇ＨＪ 【 ｌ所 示 ，两 方 阵 前 沿 之 间 距 离 Ｄ）的 计 算 方法 做 简 要 介 绍 ，供 参 考 。 １ 与 光 伏 阵 列 间 距 计 算 相 关 的 几 个 基 本 知 识
（３）太 『ｊＨ高 度 角 久 高 瞍 角 是 指 太 阳 光 的 入 射 方 ｒＵＪ和 地 平 面 之 的 夹 角 高 度 角 越 大 ，太 阳 辐 射 强 度 越大
太 阳 高 度 角 的 汁 算 公 式 为
ｓｉｎ， ＝ｓｉｎ ×ｓｉｎ ＋（·ｔ）ｓ ×（·（）ｓ６× ｏｓｌ
（１）时 角 时 角 即 单 位 时 『ＨＪ地 球 白转 的 角 度 ，地 球 ２４ ｈ自 转 ３６０。，时 角 每 ／卜时 增 ｋ １５。。
（２）赤 纬 角 办 纬 角 又 称 太 阳 赤 纬 ，是 地 球 赤 道 平 面 与 太 阳 币¨地 球 ｌｔＩ ＩＪ 的 连 线 之 ｆＨＪ的 夹 角 ． 赤 纬 角 以 年 为 周 期 ， ２３。２６ 至 一２３。２６ 的 范 内 移 动 ．影 响 不 同 季 节 的 太 阳 高 度 角
图 ２ 坡 面 建模 阵 列 间 距 Ｄ＝Ｌｘｃｏｓｅｔ＋Ｌｘｓｉｎｔｘｘ（ｃｏｓＡｓ—ｔａｔｇ３ｘｔａｎＨｓ）／ （ｔａｎＨｓ＋ｃｏｓＡｓｘｔａｒ￣￣） 其 他 复 杂 地 形 条 件 如 北 坡 面 和 东 西 坡 【卣『，更 复 杂 些 的 存 在 一 定 方 位 角 或 同 时 存 在 主 副 坡 面 等 ，都 可 以 通 过 方 位 角 变 换 进 行 建 模 计 算 ．由 于 公 式 推 导 比 较 复 杂 ，在 此 不 再 赘 述 。 实 际 使 用 １３寸，可 以 把 相关 公 式 编 辑 到 Ｅｘｃｅｌ当 中 ，由 计 算 机 辅 助 计 算 ４ 计 算 范 例 某 光 伏 阵 列 位 于 北 纬 ３４。，正 南 朝 向 水 平 安 装 ，倾 斜 角 ３７。，光 伏 组 件 长 度 ３ ３００ ｌｎｍ，时 角 取 ４５。，赤 纬 角 为 一２３．４０。。 代 入 公 式 计 算 ：太 阳 高 度 角 为 ｌ８．４２。，太 阳 方 位 角 为 ４３．１６。，阵 列 间 距 为 ６ ３５１．３７Ⅲｍ
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 。
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式 中 ． — — 太 阳 方 位 角 ２ 计 算光伏 阵 列 间距 的主要 参数
计 算 光 伏 阵 列 『ＨＪ距 的 主 要 参 数 有 纬 度 、时 角 、赤 纬 角 、太 阳 高 度 角 、太 阳 方 位 角 、光 伏 阵 列 方 位 角 、光 伏 阵 列 倾 斜 角 、光 伏 组 件 长 度 ：
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
计 算光 伏 阵列 间距需 根 据 实际安 装 位置 对前 后排 阵 列 进 行 几何 建 模 ，最 简 单 的 有 水 平 面 和 坡 面 ２种 。
（１）水 平 面 。 光 伏 阵 列 正 南 朝 向 ，南 北 排 列 ，建 模 如 图 １，角 为 倾 斜 角 ，￡为 光 伏 组 件 Ｋ 度 ，ｄ为 两 方 阵 之 间 距 离 ．Ｄ为 阵 列 间 距 。
图 １ 水 平 面 建 模 则 方 阵 高 度 Ｈ＝ｓｉｎ￣ｘＬ 两 方 阵 之 间 距 离 ｄ＝ｃｏｓＡｓｘＨ／ｔａｎｔｔｓ 阵 列 间 距 Ｄ＝ｃｏｓａｘＬ＋ｃｏｓＡｓｘｓｉｍ￣ｘＬ／ｔａｎＨｓ （２）坡 面 。 光 伏 阵 列 正 南 朝 向 ，南 北 排 列 ，建 模 如 图 ２，斜 坡 与 水 平 面 夹 角 为 。
Ｅ重 蜀 Ｌ Ｉ１Ｉ （ （） 主 …持 ： …杨…留名
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（２６４３０｛１）国网 山 东荣 成 市供 电公 司 李炳娴 王 忠 阳 连 爱红
光 伏 阵 列 ，是 指 将 太 阳 能 电 池 组 件 以 一 定 的 排 列 方 式 组 合 起 来 ，以 便 于 更 好 地 采 集 光 能 发 电 。 安 装 光 伏 阵 列 必 须 号 虑 防 止 前排 遮 住 后 排 ，引 发 光 伏 组 件 的 热 斑 效 应 ，减 少 光 伏 组 件 的 使 用 寿 命 及 输 出 功 率 。 笔 者 现 对 光 伏 阵 列 Ｉ＇ＨＪ 【 ｌ所 示 ，两 方 阵 前 沿 之 间 距 离 Ｄ）的 计 算 方法 做 简 要 介 绍 ，供 参 考 。 １ 与 光 伏 阵 列 间 距 计 算 相 关 的 几 个 基 本 知 识
（３）太 『ｊＨ高 度 角 久 高 瞍 角 是 指 太 阳 光 的 入 射 方 ｒＵＪ和 地 平 面 之 的 夹 角 高 度 角 越 大 ，太 阳 辐 射 强 度 越大
太 阳 高 度 角 的 汁 算 公 式 为
ｓｉｎ， ＝ｓｉｎ ×ｓｉｎ ＋（·ｔ）ｓ ×（·（）ｓ６× ｏｓｌ
（１）时 角 时 角 即 单 位 时 『ＨＪ地 球 白转 的 角 度 ，地 球 ２４ ｈ自 转 ３６０。，时 角 每 ／卜时 增 ｋ １５。。
（２）赤 纬 角 办 纬 角 又 称 太 阳 赤 纬 ，是 地 球 赤 道 平 面 与 太 阳 币¨地 球 ｌｔＩ ＩＪ 的 连 线 之 ｆＨＪ的 夹 角 ． 赤 纬 角 以 年 为 周 期 ， ２３。２６ 至 一２３。２６ 的 范 内 移 动 ．影 响 不 同 季 节 的 太 阳 高 度 角
图 ２ 坡 面 建模 阵 列 间 距 Ｄ＝Ｌｘｃｏｓｅｔ＋Ｌｘｓｉｎｔｘｘ（ｃｏｓＡｓ—ｔａｔｇ３ｘｔａｎＨｓ）／ （ｔａｎＨｓ＋ｃｏｓＡｓｘｔａｒ￣￣） 其 他 复 杂 地 形 条 件 如 北 坡 面 和 东 西 坡 【卣『，更 复 杂 些 的 存 在 一 定 方 位 角 或 同 时 存 在 主 副 坡 面 等 ，都 可 以 通 过 方 位 角 变 换 进 行 建 模 计 算 ．由 于 公 式 推 导 比 较 复 杂 ，在 此 不 再 赘 述 。 实 际 使 用 １３寸，可 以 把 相关 公 式 编 辑 到 Ｅｘｃｅｌ当 中 ，由 计 算 机 辅 助 计 算 ４ 计 算 范 例 某 光 伏 阵 列 位 于 北 纬 ３４。，正 南 朝 向 水 平 安 装 ，倾 斜 角 ３７。，光 伏 组 件 长 度 ３ ３００ ｌｎｍ，时 角 取 ４５。，赤 纬 角 为 一２３．４０。。 代 入 公 式 计 算 ：太 阳 高 度 角 为 ｌ８．４２。，太 阳 方 位 角 为 ４３．１６。，阵 列 间 距 为 ６ ３５１．３７Ⅲｍ
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 。