浅谈光伏电站的设计.doc

浅谈光伏电站的设计.doc:..浅谈光伏电站的设计K一般平整场地的间距设计一般的确定原则是:冬至日09:0015:00(本文中的时间均为当地真太阳时)的时间段内,光伏阵列不应被遮挡。定式布置的光伏阵列布局,冬至日09:0015:00,不被遮挡的间距D可由以下公式计算:D=Lcos,(1)L=h/tan,(2)=arcsin(sinsin+coscoscos),(3)=arcsin(cossin/cos),(4)h=lsin,(5)式中:为太阳高度角;为太阳方位角;D为遮挡物与阵列的间距;h为前排阵列最高端与后排阵列最低端的高度差;为当地纬度;为太阳赤纬角;为时角;为组件倾角;I为前排光伏组件斜面长度;L为阳光射线在地面上的投影。首先计算冬至日09:00时的太阳高度角和太阳方位角。冬至日为-,09:00时的为・45,因此=arcsin(-),(6)=arcsin(-)o(7)以上公式计算的D是前排阵列后端与后排阵列前端的水平间距,而前后阵列的中心距需要加上组件斜面长度在地面的投影,即D1=lcos+Do日照间距系数R=D/h=cos/tan[5-6],计算09:00时不同纬度的棒影长度L(假设垂直立于水平地面的木棒,棒高h1=1m)及日照间距系数R,见表1。通过表1可迅速查找某地09:00时的日照间距系数并估算光伏阵列的间距,通过式(1)、式(2)也可计算某地09:00时太阳的高度角和方位角。2、正北坡平整场地的间距设计正北坡场地地势由南向北均匀缓慢降低,且东西向为同一等高线,常见于坐北朝南的民用建筑物或厂房的屋面。某屋顶电站阵列安装示意图。某屋顶电站光伏阵列布局示意图屋面坡度系数i为屋面最低点与最高点的高度差(相对于水平面)与最低点与最高点之间水平距离之比。建设在屋面上的光伏阵列,前排阵列后端与后排阵列前端的高度差应为h二lsin+(D+lcos)i,(8)代入阵列间距计算公式,整理得D=(lsin+ilcos)R1-iRo(9)已建设完毕的建筑物或厂房屋面,在设计与建设期间未考虑日后安装屋面光伏系统,因此,坡度屋面倾角就与当地并网或离网光伏系统组件最佳倾角不一致。对于这类屋顶场地,南坡屋面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适合安装光伏组件。3、斜北坡平整场地的间距设计如果建筑物并不是朝向正南,而是偏东或偏西,即屋面的屋脊并不是正东西方向,有一定的方位角。对于此类建筑物,光伏阵列间距需进一步优化。光伏阵列间距的计算,应结合建筑物方位角0(即墙面法线与正南向形成建筑物方位角)和当地09:00的太阳方位角(若建筑物方位为南偏西,则用15:00的太阳方位角计算),则组件实际方位角为=-0,(10)结合建筑物方位角的日照间距系数[7]R=D/h=cos(-0)/tan,(")然后再结合含有屋面坡度的公式(9)计算阵列间距DD=(lsin+ilcos)cos(-0)/tan1-icos(-0)/tano(12)以铁岭市某公司的厂房建筑群为例,该建筑群因道路规划及建筑规划的需要,均偏东28,即建筑物方位角为・28,屋面坡度匸6