不论地面电站还是屋顶电站,东西向都可能存在一定的坡度,从而使得东西向相邻的方阵存在的高差。
《光伏发电站设计规范》(GB 50797-2012)给出了光伏方阵前后排间距的计算原则和计算公式,但是对于东西相邻光伏方阵存在高差的情况下的间距如何计算没有涉及。
《手把手教您山地电站布置》给出了东西相邻方阵间距与高差的关系,如下图:
《手把手教您山地电站布置》文章发表后,王淑娟老师在《三个简单公式解决光伏方阵间距设计问题》给出了东西相邻方阵间距与高差的简化公式。
以上两个文章中,公式都比较复杂,在使用时比较不方便。
马克思认为,人与动物的区别在于:人能够制造工具并能够使用生产工具以从事生产劳动。对于光伏系统设计来说,PVsyst是很有用的工具。采用PVsyst软件,上述问题变得很简单。
采用PVsyst软件仿真东西相邻方阵间距与高差关系的方法
(1)在PVsyst中根据项目情况新建一个工程
(2)在near shading中建立两个相邻的方阵(方阵按实际尺寸和倾角建模),将其中一个方阵的z轴坐标设为高差。
(3)选择左侧的阴影动画按钮,就可以仿真在当前的间距和高差情况下,遮挡情况。
东西向相邻方阵间距与方阵宽度的关系
在前面提到的公式法计算东西向相邻间距时,直觉判断,方阵的宽度对间距有影响,但是公式法计算时未考虑方阵宽度的影响,下面我们用PVsyst做一个验证。
以广州为例,假设为相邻方阵的高差为0.2米,为保证冬至日上午九点到下午三点,相邻方阵不相互遮挡,可用PVsyst仿真得出相应的间距。分两种情况:
(1) 方阵的宽度为1.65米,相应的间距为:约0.16米
(2) 方阵的宽度为3.32米,相应的间距为:约0.16米
就上述算例来说,方阵宽度对于东西相邻的间距影响基本可以忽略。实际上,如果我们将宽度夸张到20米,相应的间距会变得略大,对于本算例在0.01米左右。
东西向相邻方阵间距确定的原则
众所周知,南北向间距确定的原则是前后排方阵在上午九点至下午三点不遮挡。根据这一原则确定的间距,在夏至日,以广州为例,可以保证上午六点至下午六点不遮挡。
那么,东西向相邻方阵的间距是否也能按照这一原则来确定呢?
我们以上述广州案例为例,保证冬至日上午三点到下午三点的间距,在夏至日、秋分日下午三点之后已经造成了遮挡。
冬至日遮挡情况
夏至日遮挡情况
秋分日遮挡情况
因此,如果采用跟南北向间距同样的原则来确定东西向相邻方阵的间距会造成春、夏、秋三季大量的遮挡出现。
由于没有国标,建议在确定东西向间距时,对冬至、秋分、夏至三个时间节点分别进行校验,可分别按上午9点到下午3点、上午8点到下午4点、上午7点到下午5点不遮挡分别进行计算间距,最后取最大值。
以上述广州案例,用PVsyst软件分别进行计算:
(1) 按冬至日上午9点到下午3点进行校验,间距为0.16米;
(2) 按秋分日上午8点到下午4点进行校验,间距为0.36米;
(3) 按夏至日上午7点到下午5点进行校验,间距为0.55米。
就上述案例来说,东西向相邻间距按0.55米来设置会较为合理,如果仅仅按冬至日上午9点到下午3点来校验,间距就会明显偏小。
说明
(1) 不同项目、不同地区的情况有所不同,请读者根据实际情况进行核算。
(2) 文中的时间均为真太阳时。
也可以采用坎德拉PV计算哈:
原文始发于微信公众号(坎德拉学院):不能想当然:东西相邻光伏方阵间距确定原则和计算方法