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【老蒋讲堂2014】:山区型光伏电站布置 (二)【独家】
日期:2014-10-29   [复制链接]
责任编辑:evan 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
 《【老蒋讲堂2014】:山区型光伏电站布置 》系列文章(一)》介绍了仅南北向有坡度时的光伏方阵布置,今天我们介绍仅东西向有很小坡度时的光伏方阵布置。

当东西相邻的固定式方阵标高相同时,若没有特殊要求(比如两者之间有通道、道路或有直埋电缆沟等),方阵东西向间距一般100-200mm即可。
 
当场地在东西、南北向存在很小的坡度(如3%以下)时,光伏方阵一般仍按照朝向正南、东西纵向水平布置的方案。同时,为减少场平费用及保护环境,一般东西向相邻的方阵的基准标高会一定的差值,如图2-1所示。
【老蒋讲堂2014】:山区型光伏电站布置 》系列文章(二)
图2-1 东西、南北向坡度很小时光伏方阵的布置
 
在这种情况下,方阵东西向、南北向的间距如何计算呢?

(一)
东西向间距计算
 
图2-2是两个东西向相邻的方阵,两个方阵的高差为H。在给定时刻,当两个方阵东西向间距为De-w时,正好不遮挡。

【老蒋讲堂2014】:山区型光伏电站布置 》系列文章(二)1
 
图2-2东西向相邻的两个方阵(地坪高差为H、东西间距为De-w)

在上述情况下,必须根据高差H计算出相应的东西向间距De-w,从而指导光伏方阵的布置,以尽量避免遮挡对发电量的影响。
为了找出H和De-w之间的关系,将图1-3相关的量简化后放在长方体中,如图2-3所示。图2-3中,在长方体ABCD-A’B’C’D’中,GD和B’H分别为相邻两个光伏方阵的右边框和左边框,GO为太阳光的方向,BC方向正北方向;在间距为De-w时,东西向方阵确好不相互遮挡。
【老蒋讲堂2014】:山区型光伏电站布置 》系列文章(二)2
 
根据几何公式推导如下:

作垂线OF⊥B’C’,垂足为F;过O点作A’F的平行线,交AA’于E。图2-3中,∠GOE即为太阳高度角 ,∠A’FB’ 即为太阳方位角  ,∠OB’F即为固定式方阵的倾角β。

不难证明:

OE=h1*ctg( )

OE=h2*ctg(β)/cos(= )

因此,

h1*ctg( )=h2*ctg(β)/cos( )

再由H=h1+h2得到:

h2=H*( )

De-w=h2*ctg(β)*tg( )=H*   (2-1)

同时对相邻方阵高差H,有:

H=                           (2-2)

其中,

L为方阵的长度;

为方阵东西向净间距

为坡面东西向坡度(一律为正)

将(2-1)与(2-2)联立得到:

De-w=    (2-3)

(二)南北向间距计算

在计算出东西向间距之后,我们再来看南北向间距。当场地在东西、南北向有一定的坡度时,方阵B比方阵C的高差除了有南北向坡度的影响,还有东西向坡度的影响。
 
 
图2-4东西、南北相邻光伏方阵示意图
 

此时方阵B与方阵C的高差为:


(2-4)

(2-5)

其中:

W为方阵的宽度;

L为方阵的长度;

β为方阵的倾角;

为方阵东西向净间距

为方阵南北向净间距

为坡面东西向坡度(一律为正)

为坡面南北向倾角(朝南为正)

将(2-4)、(2-5)联立求得:

=(2-6)

说明:公式(2-6)有可能不适用L较短的情况,请注意。

看到这里,读者有没有被公式吓倒?没关系了,我已经将上述公式编制成excel程序,供大家下载,参见附件

(三)算例

以某项目为例,当地的纬度为39.4°,采用固定式支架,支架倾角为35°;由于场地东西向存在东西坡度2%,南北向也存在坡度(阴坡,-2%);方阵长10m、宽3.2米。为了保证在冬至日、春分日下午3点时东西相邻的方阵不遮挡,相邻的东西向方阵的间距De-w计算过程如下:

根据天文公式计算出,冬至日下午3点时的太阳高度角 =14.4°,太阳方位角 =42.1°,再根据公式(2-3)计算得出: De-w=0.18米。

根据天文公式计算出,春分日下午3点时的太阳高度角 =33.1°,太阳方位角 =57.6°,再根据公式(2-3)计算得出: De-w=0.17米。

两者取最大值,即De-w=0.18米。

由公式(2-6)可计算出Dn-s=6.42米。



附件下载地址:     附件1-【老蒋讲堂2014】:山区型光伏电站布置 (二)计算间距(新).rar

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来源:阳光工匠光伏网作者:蒋华庆
 
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