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光伏组件横竖排布置 谁占地面积大

2019-07-13 点击:1626
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通常在互联网上,关于光伏模块的垂直布置和光伏支撑单元上的水平布置的文章,两个比较的文章经常讨论几点:1。土地面积; 2.支撑单元的钢量;安装方便; 4,发电量的差异。最近的一篇文章《光伏组件横排竖排争议多,绝知此事要躬行》给出了上述方面的观点以及操作和维护方便性的差异,并且地板空间的结论是“组件的水平和垂直行几乎不同(应该是”几乎有没有不同”)”。备注:占地面积不是指地面上PV模块的投影面积。它指的是大面积光伏阵列中的平均面积,包括阵列之间的间隙面积。

在过去的设计过程中,我还比较了光伏组件的垂直和水平行与所用钢量之间的差异。当考虑早晨和晚上的阴影阻挡时,水平组件优于发电输出中的垂直组件。一些项目使用四排水平的光伏模块。然而,本文详细分析了光伏模块垂直和水平行与读者之间的差异。

1.对常见组件垂直和水平排列的解释性解释

光伏组件的尺寸为60件1650mm * 990mm * 40mm(与不同厂家略有不同),72件电池为1960mm * 990mm * 40mm(与不同厂家略有不同)。光伏模块的垂直布置是组件的长边沿垂直方向布置。在部件倾斜后,长边是南北。光伏模块的水平布置是东西方向的长边。在光伏电站中,PV模块以垂直双行布置并且水平布置成三行或四行。近年来,农业光互补温室和车棚光伏电站具有其他垂直和水平多排。

2.组件垂直和水平排列的足迹差异

我们通常说光伏电站的垂直和水平布置引起的光伏电池足迹差别不大,但有些工程师认为光伏组件的水平布置会占据更大的空间。但不同布局造成的面积差异不是区别吗?为什么有些工程师认为水平布局会占用更多场地?接下来,我们通过严格的分析来解释这两个问题。

(1)单个组件的垂直和水平放置

根据《光伏发电站设计规范》,当光伏阵列在9:00到15:00之间处于本地真实太阳时,它不会被阻挡。如果我们在光伏电站中选择PV模块,则该PV模块占据的前后行区域是投影面积+阵列之间的净间距面积。

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图4 PV模块布局的侧视图

假设PV模块的长度为a,宽度b,组件的安装角度为θ,项目位置的南北阴影系数为R.根据前后间距的计算公式计算。在PV阵列中,阵列的上端和下端的宽度是公式。

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对于组件的占用空间,它应该是:

组件垂直:

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组件垂直:

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因此,我们可以看出上述参数是已知的,并且表达式是相同的,单个块的占用面积是相同的。

(2)光伏阵列中的垂直和水平行组件

本文以宁夏中卫市某光伏电站项目为例,比较了光伏组件在水平方向上四排四排的垂直布置。

260Wp光伏组件以35°的倾斜度安装在支架单元上。不同布局的阵列大小,面积以及前后间距计算如下:

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图5 PV模块垂直2×22布局

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图6 PV模块水平行4×11排列

表1各个阵列的不同布局比较

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从上表可以看出,由于间隙的增加,水平四行的排列最大,虽然它只有0.063平方米,但似乎几乎没有差别。由于水平四行阵列宽度的增加,响应中心距离的理论计算也增加,差值为1.621m,通过计算,单个支架单元的阵列占地面积差异为0.1504m2,差异也不大。如果在有限的区域内建造几十千瓦或几百千瓦,则光伏阵列的总面积应该不会有很大变化。

(3)1MW垂直和水平行光伏组件的比较

本文以宁夏中卫市光伏电站项目为例。基于上述计算数据,位于方阵中心的1MW平方光伏逆变器和箱变量模块子阵列布置在理论中心距离处。道路是对称的,相邻的东西支架单元的通道均匀设置为1米。在1MW的子矩阵中,组成95组支架单元,并且在一组支架单元上安装两组光伏串,总共190根弦。每个22个260Wp组件串联连接,总共4180个组件1086.8KW。

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图7 PV模块垂直2×22布局1MW子阵列

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图8 PV模块水平排列2×44布局1MW子阵列

表2 1MW方阵的不同布局比较

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从上表可以看出,水平四行有很多占地面积。事实上,它可以分解为三个部分:95个阵列的面积差异约为14平方米,正方形的宽度为南北。增加(虽然相邻阵列的东西距离的宽度和数量是相同的,但是水平四行中1MW子阵列的南北宽度的增加将增加占地面积S=7 * 19.46=136.22m2),在方形矩阵中道路长度的差异(1MW子阵列的宽度在水平方向上的四行中增加,这也导致道路更长并且相应的区域增加)。因此,理论上1MW方阵的水平四行比垂直双排布置增加288.176平方米。

假设逆变器和盒子放置在子矩阵的边缘而不是中间,并且子矩阵不考虑道路。表2调整为表3. 1MW子矩阵不考虑道路影响,面积如表3所示。

表3未考虑道路1MW方阵的不同布局的路面比较

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但是,由于实际的工程设计,阵列之间的间距不会与临界值的理论计算一起设计,并且通常会增加0.5米的冗余度(具体冗余度由项目和设计决定)光伏工程师)适应地形。变更和工程施工错误。调整表2如下:

表4考虑间距裕度后,1MW方阵不同布局的足迹比较

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在光伏阵列间距增加0.5 m冗余后,由于元件的垂直排列,1MW方阵的长度较长,因此增加的面积较大,然后进行比较,1MW方阵水平排列在四行中比在垂直双行中。理论上该方法应增加103.376平方米。

通过以上多个表格,如果光伏系统设计工程师和光伏从业者就认为大型光伏电站中,光伏组件横向四排的布置一定会比竖向双排的布置占地面积多很多,那就错了,那么我们分析一下对于一个具体项目,占地面积会有什么差异呢?

(4)对于某个项目不同布置方式的占地面积对比

光伏组件竖排、横排1MW对比,是模块化布置很理想的状态对比,及实际项目边界范围自由的,不受限制。但实际上一个项目的场地边界是固定的,也无法采用或全部采用模块化布置。假设某项目规则的矩形场地范围,东西长度一定,南北宽度一定、道路长度确定,现以20MW的布置为例分析。

横向道路,一圈环场道路,路网设计完全一致。

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(a)组件竖向双排子方阵划分 (b)组件横向四排子方阵划分

图9 一块规则区域不同布置方式子方阵差异

经过总平图设计对比,光伏组件竖向安装和横向安装占地面积对比如下:

表5某项目22MW方阵不同布置方式占地面积对比

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xxxxAccording to the statistics in Table 5, the difference in the footprint of the photovoltaic area is mainly due to the large number of rows in the horizontal four rows of arrays and the increased area of the inspection channels. The general layout of Figure 9 is set according to the theoretical spacing of the PV arrays, assuming a 0.5 m pitch design according to the redundancy normally involved in the project. According to the layout diagram in Figure 9, the estimated vertical row It is about 21196.8m2, and the horizontal four rows are probably increased by 17793m2. This is because the horizontal four rows of arrays have fewer rows. Then, according to the commonly designed array spacing, the vertical double row increases the footprint by 550 m2 than the horizontal four rows. From this we can conclude that if the north-south direction of the site is narrow and long, the array spacing redundancy is usually designed. Due to the large number of rows in the vertical double-row arrangement, the vertical arrangement of the photovoltaic modules will occupy the floor. The area is larger than the horizontal arrangement of the components in four rows; and if the east-west direction of the site is long and narrow, the area will be larger than the vertical double-row arrangement due to the large number of north-south access passages in the four-row layout. In the above comparison, the vertical double row is 2X22 design, and if it is changed to 2X11 design, the number of inspection channels in the vertical double row 2X11 design will be more than the horizontal four rows in the same arrangement. It is a vertical double row 2X11 array form.

3. Summary

In this paper, through the vertical and horizontal arrangement of single-piece components, the vertical and horizontal arrangement of components in a single array, the layout of 1MW modular sub-array and the design of a project's total plan, many aspects can be compared, although In the case of theoretical spacing design, the lateral arrangement of photovoltaic modules will occupy more land, but for a project, under the design that the array spacing is usually redundant, it is possible that the photovoltaic modules are arranged in a vertical arrangement in two rows. The occupied space is more.

Through the above comparison, the photovoltaic modules are arranged vertically and horizontally, and the difference in floor space is basically negligible relative to the area of the entire project.

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