1.山地光伏設計主要步驟及主要難點

要想布置的話，首先要實測地形圖了，對于山地復雜性地形，地形圖的比例最好是1:500了，而不是平坦地區(qū)的1:2000了。

拿到地形圖之后，就需要根據(jù)自然坡向劃分區(qū)域了，即：將相似坡度及朝向的坡面劃為一個區(qū)域，以便于分別進行布置。

接著對每個區(qū)域的東西向坡度和南北向坡度進行測量和計算。

對上表區(qū)域應先從以下幾個方面進行初步篩選：

（1）朝向選擇

對于朝北向的坡面，除非北坡的角度很?。▽Ρ本?0-40°地區(qū)，建議不超過5°-10°），一般應盡量避免布置光伏方陣。東西向坡度建議按不大于20°考慮為宜。

（2）坡度選擇

目前山坡型光伏電站普遍采用履帶式液壓打樁機打樁，這種機器爬坡有一定的限制，一般廠家限值在25-30°，應優(yōu)先考慮坡度小于限值的區(qū)域，以降低施工成本。

（3）方陣長度選擇

完成初步篩選，就要進一步在初步選定的區(qū)域上布置方陣了。方陣尺寸的選擇建議優(yōu)先考慮一整串組件組成一個方陣，并在邊角地方布置非整串（如1/2串）光伏方陣。

完成上述步驟后，對給定方陣在給定區(qū)域的布置，至少還要考慮以下幾個問題：

（1）? 方陣在坡面上按什么方向布置？

（2）? 方陣與坡面的傾角怎么選擇？

（3）? 方陣前后排的間距怎么選擇？

2.山地光伏中方陣朝向如何選擇？

以正西向坡面（坡度為10度）為例。

（1）當方陣順坡布置時，方陣的傾角為25°，方位角為90°。

（2）當方陣正南向布置時，方陣與坡面的傾角同樣為25°，當朝向正南。此時，方陣與水平面的傾角變?yōu)?7°，方位角為20°。

顯然，方陣正南向布置時具有明顯的優(yōu)勢。

3.方陣的傾角如何選擇？

以北京地區(qū)某個正西向坡面為例進行布置。單個方陣由20塊1650*990組件構成，方陣長10米、寬3.3米。

選擇三種方陣布置朝向進行比較：正南向、南偏東20°和南偏東10°，方陣傾角分別按15°、20°、25°、30°、35°進行計算，均按最佳傾角、間距按平地時的正常間距大10%左右設定（9米），方陣場均按500kW建立。計算不同設定下，方陣場接收到的年總輻射量（陰影按線性遮擋模式）。年總輻射量以1758kWh/㎡（平地、無遮擋、最佳傾角時方陣接收到的年總輻射量）為基準折算成標幺值。

不同布置方式、不同傾角下的年總輻射量如下：

三種布置方式下，傾角在25-35°之間時取得最大值，且最大值相差極小。

可以看出，坡面上布置時光伏方陣的最優(yōu)傾角（相對于坡面縱向坡度分量平面）與平地時基本相近。

4.方陣的間距如何計算？

（1）順坡布置時

在下述界面紅色區(qū)域輸入方陣的傾角，最后將方陣整體旋轉與坡面朝向一致即可。

（2）正南向布置時

在下屬界面分別輸入相關參數(shù)即方陣。

5.重要結論

（1）? 山地光伏一般選擇朝正南布置。

（2）可以看出坡面上布置時光伏方陣的最優(yōu)傾角（相對于坡面縱向坡度分量平面）與平地時基本相近。實際為減少遮擋和提高布置容量，建議在最優(yōu)傾角基礎上降低5-15°。

（3）? 山坡東西向坡是影響方陣接收到的年總輻射量的主要因素。

（4）? 山坡南北向坡主要通過影響前后排遮擋來影響方陣接收到的年總輻射量。

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測試對象：坎德拉PV—間距功能

測試地點：南京市，北緯32.00°

測試軟件：PVsyst 6.77

測試結果：

• 屋頂/地面平坦，光伏方陣朝向正南，測試結果：正確！
• 屋頂/地面平坦，光伏方陣朝向非正南，測試結果：正確！
• 屋頂/地面有坡度，方陣朝向與屋頂/坡面相同，陽坡，測試結果：正確！
• 屋頂/地面有坡度，方陣朝向與屋頂/坡面相同，陰坡，測試結果：準確！
• 屋頂/地面有坡度，陽坡，但方陣朝向（投影）正南，測試結果：正確！
• 屋頂/地面有坡度，陰坡，但方陣朝向（投影）正南，測試結果：正確！

測試過程：

1屋頂/地面平坦，光伏方陣朝向正南

2屋頂/地面平坦，光伏方陣朝向非正南

3屋頂/地面有坡度，方陣朝向與屋頂/坡面相同，陽坡

4屋頂/地面有坡度，方陣朝向與屋頂/坡面相同，陰坡

5屋頂/地面有坡度，陽坡，但方陣朝向（投影）正南

6屋頂/地面有坡度，陰坡，但方陣朝向（投影）正南

測試說明：

真太陽時15:00:00=北京時間15:03:26，PVsyst采用的是北京時間，坎德拉PV采用的是真太陽時。

PVsyst在計算陰影時會在方陣寬度兩端自動加2cm。因此，坎德拉PV的方陣寬度3.30m對應PVsyst的3.28m。

原文始發(fā)于微信公眾號（坎德拉）：山地光伏電站傾角、朝向和間距研究