光伏组件横向竖向发电量对比分析
大型荒漠并网光伏电站的横竖排布方式的优劣对比研究
技术改造—266—大型荒漠并网光伏电站的横竖排布方式的优劣对比研究黄维庆（乌什风凌电力科技有限公司，新疆 阿克苏 843300）合适的阵列排布方式对电站整体的发电量、施工、运维等方面均有较大益处。
反之则将产生各种麻烦或损失。
因此，选择适合自身地域条件的排布才是最核心的原则。
1、横放与竖放的优缺点对比1.1.横放相对于竖放的优点 1.1、光伏组件都有旁路二极管 热斑效应：一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量，被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应。
大面积的光伏组件阵列广布于荒漠地带，部分组件经常因鸟粪、杂草等因素被局部遮挡而产生热斑。
这种效应能影响太阳电池的寿命。
有光照的太阳电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。
为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏，最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管，以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。
因此，旁路二极管的作用就是：当电池片出现热斑效应不能发电时，起旁路作用，让其他电池片所产生的电流从二极管流过，使太阳能系统继续发电，不会因为某一片电池片出现问题而产生发电电路不通的情况。
1.2、二极管在纵向遮挡和横向遮挡时的作用 当组件纵向排布时，阴影会同时遮挡组件内部的 3个电池串，3个二极管若全部正向导通，则组件没有功率输出， 3个二极管若没有全部正向导通，则组件产生的功率会全部被遮挡电池片消耗，组件极少或没有功率输出。
1.3、光伏组件在上述工况下的输出功率 通过了解发现，组件横向遮挡电池片时，组件的输出功率约为正常输出功率的 2/3，说明二极管导通，起到保护作用，组件纵向遮挡电池片时，组件几乎没有功率输出。
在光伏电站中组件采用横向排布，可以减少阴影遮挡或热斑效应造成的发电量损失。
2.四排横放相对于两排竖放的微弱优点既然横向排布相对竖向排布有助于缓解阴影或热斑效应对光伏组件发电的影响，则应假定优先选择横向排布。
光伏组件阵列间距参照表
光伏组件阵列间距参照表光伏组件阵列是太阳能发电系统中的重要组成部分，它由多个光伏组件按照一定的布局方式组成。
光伏组件的间距布局直接影响到系统的发电效率和经济效益。
本文将为您介绍光伏组件阵列间距参照表，并详细解释不同间距对发电系统的影响。
一、间距参照表的基本要素光伏组件阵列间距参照表通常包括以下基本要素：组件排列方式：包括横向排列和纵向排列两种方式。
组件间距：指组件之间的横向和纵向间距。
纬度和季节：由于太阳高度角和方位角在不同纬度和季节下有所不同，因此参照表需要考虑不同地区和时间的特点。
二、横向排列间距参照表横向排列是指光伏组件按照东西方向排列的方式。
在确定横向排列间距时，需要考虑组件之间的阴影覆盖情况以及系统的发电效率。
以下是一个横向排列间距参照表的示例：三、纵向排列间距参照表纵向排列是指光伏组件按照南北方向排列的方式。
在选择纵向排列间距时，需要考虑组件与地面的倾斜角度、地面的反射率以及阴影效应等因素。
以下是一个纵向排列间距参照表的示例：四、间距对系统发电效果的影响合理的光伏组件阵列间距可以有效提高系统的发电效率。
如果间距过小，组件之间会互相遮挡产生阴影，导致系统发电效率下降；如果间距过大，可能浪费光能资源。
因此，根据实际情况和系统要求，选择合适的间距是非常重要的。
除了发电效率，间距还会对系统的经济效益产生一定的影响。
通过合理的间距布局，可以充分利用可利用空间，提高系统发电量，降低发电成本。
总而言之，光伏组件阵列的间距布局需要结合实际情况和系统要求进行选择。
参照表提供了初步的参考，但具体的间距还需要综合考虑光照条件、纬度、季节、阴影效应等因素。
通过科学的设计和合理的布局，可以最大限度地提高光伏发电系统的效率和经济效益。
不同安装朝向光伏系统发电量的研究
不同安装朝向光伏系统发电量的研究1 引言随着常规化石能源的枯竭，环境问题也逐步加剧，各国都在加大力度进行可再生能源的研究和开发利用，其中，太阳能光伏发电技术具有代表性。
分布式光伏电站的安装，大多将光伏方阵安装到建筑物上，建筑物结构的复杂性，使得光伏系统的安装拥有一定的复杂性，尤其对光伏组件的朝向影响较大。
本文以河北某示范电站为例，通过实测数据，研究分析不同安装朝向对光伏系统发电量的影响。
2 光伏电站设计本项目位于河北省保定市，当地年平均气温12℃，年降水量550毫米，属于温带季风性气候，年日照2500-2900小时，无霜期165-210天。
光伏系统安装在生态示范建筑群上，此生态示范建筑由多栋二层小别墅构成，别墅坐北朝南建设，光伏组件安装在别墅的屋顶及墙体立面。
本项目应用单晶光伏组件，采取并网发电方式。
项目由5个独立的光伏系统构成，分别使光伏组件安装在生态示范建筑的屋顶南坡、屋顶北坡、北立面、东立面及西立面。
屋顶南坡安装光伏组件270（30）C1650*990共16块，安装方位角0°，倾斜角30°，选用2台2kW并网逆变器，系统装机容量4.32kW。
屋顶北坡安装光伏组件270（30）C1650*990共32块，安装方位角180°，倾斜角150°，选用2台4kW并网逆变器，系统装机容量8.64kW。
墙体北立面安装光伏组件205（24）C1330*990共15块，安装方位角-90°，倾斜角90°，选用1台3kW并网逆变器，系统安装容量3.075kW。
墙体东立面安装光伏组件270（30）C1650*990共18塊，安装方位角180°，倾斜角90°，选用1台5kW逆变器，系统装机容量4.86kW。
墙体西立面安装光伏组件270（30）C1650*990个共16块，安装方位角90°，倾斜角90°，选用2台2kW逆变器，系统装机容量4.32kW。
全方位大比拼：光伏组件横排和竖排发电量谁更高？谁更节省成本？
全方位大比拼：光伏组件横排和竖排发电量谁更高？谁更节省成本？（文末有惊喜偶）什么是组件横排、竖排？组件横排比竖排对占地和支架用量多？1、横排竖排占地面积比较有人说组件横排比竖排占地多，我们来研究一下，组件占地是在一定倾角的条件前排组件不遮挡后排（通常按冬至日真太阳时9：00-15：00前排不遮挡后排）。
那么只要组件容量一定，倾角一定，组件横排与竖排占地一样多，利用简单的平行四边形就可计算得出。
所谓的组件横排之后支架变高，阵列间距加大，只是中间视觉过程，实际占地几乎一样。
我们以30°倾角，3.0的影子倍率，40块尺寸为1650*992的组件，组件与组件间隔0.01米为例，实际计算占地面积。
组件横排为南北方向横排4块，东西方向10块；组件竖排为南北方向竖向2块，东西方向20块。
由图3可计算，组件横排占地156.925平米；由图4可计算，组件竖排2×20占地156.875平米；由图5可计算，组件竖排2×10竖排2个阵列占地面积为157.580平米。
所以，组件横排竖排占地几乎一致。
2、横排竖排支架用钢量比较支架用钢量理论上一样。
支架是将组件固定在上面，并支撑组件自重、抗风雪载荷等的结构。
在同一地区风雪载荷固定，组件倾角一致的条件下，被用支架来支撑的组件数量一定前提下，支架用钢量是一样的。
在实际设计中，组件横排4排组件需要5根梁，可能横排用钢量稍多一点，但其南北方向檩条用量会少，经部分设计院专家优化，实际应用中组件横排与竖排用钢量几乎一致。
3、横排竖排安装难度横排安装难度稍大。
组件横排后，支架高度通常会比竖排稍高，且在南北方向需要装4排组件，难度稍大。
但随着近些年光伏业的发展，组件安装队经验越来越丰富，并制作了各种组件安装辅助机构，可适应各种支架高度和形式，支架安装难度并不是阻碍组件横排普及的制约因素。
组件安装造价约占光伏电站总投资的1‰，即使横排比竖排安装造价提高10%，也仅会增加造价的万分之一，相比于发电量的增量，至少相差一个数量级。
太阳能光伏组件在不同跟踪方式下的发电量比较
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源。
也是清洁能源，不产生任何的环境污染。
在全球环境污染和能源危机日益严重的今天，太阳能的充分利用对缓解能源危机、保护生态环境和保证经济的可持续发展具有重要意义。
在太阳能的有效利用当中，大阳能光伏利用是近些年来发展最快、最具活力的研究领域。
太阳能电池以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电子转换而产生电能。
目前，太阳能光伏电站的安装分为固定式与跟踪式两种；跟踪式又分为地平坐标全跟踪、地平坐标方位角跟踪、赤道坐标全跟踪、赤道坐标极轴跟踪、赤道坐标水平轴跟踪等多种形式。
本文将介绍固定安装系统与地平坐标全跟踪系统、赤道坐标极轴跟踪系统及这些系统在相同条件下太阳能光伏组件的发电量的对比差异。
一、安装方式简介（一）固定安装固定安装方式直接将太阳能光伏电池组件朝向低纬度地区放置（与地面成一定角度），以串并联的方式组成太阳能光伏阵列从而达到使用太阳能发电的目的，如图１所示：图１固定安装示意图（二）跟踪安装当太阳光垂直于光伏电池组件平面时太阳电池接收到的太阳能为最大，发出的电功率也最高；但地球每时每刻都在自转和绕太阳公转，因此太阳光到达光伏组件的入射角度每时每刻都在变化，而固定安装系统的组件阵列均为固定放置，并不能实时保证太阳光垂直入射到光伏组件上，所以固定的平板电池组件并未完全发挥其潜力，如图２所示：图２同样光密度下，入射角越大，接受等量的太阳能所需的太阳电池越多跟踪系统可以使太阳电池尽量对准太阳，使太阳光线尽可能垂直入射到太阳电池组件上，从而提高总体发电量，进而降低输出电能的成本。
１．地平坐标全跟踪，如图３所示：图３地平坐标全跟踪该种跟踪方式通过调整方位角和高度角来拟合太阳轨迹，因为是双轴跟踪因此可以让太阳光实时垂直入射到太阳电池。
２．赤道坐标极轴跟踪，如图４所示：该种跟踪方式是单轴跟踪，光伏组件与地面成一定角度并随南北指向的轴旋转匀速转动，上午组件面向东方，下午组件面向西方；根据不同的季节可以调整旋转轴的高度角。
阴影遮挡条件下半片光伏组件横竖向安装时的发电量对比分析
太 阳 能第6期 总第338期2022年6月No.6 Total No.338 Jun., 2022SOLAR ENERGY0 引言随着全球性化石能源短缺、环境污染及气候变暖等问题日益严峻，大力发展新能源已成为全球热点问题。
在能源领域，全球煤炭需求放缓，发达国家去煤、减煤速度不断加快，以中国为主的发展中国家也已积极开始控制煤炭使用量。
光伏发电作为新能源中的佼佼者，以太阳能储量无限、无污染、不受地域限制等优势，在全球得到快速推广，2019年全球光伏发电装机容量高达114.9 GW，其中，中国光伏发电装机容量高达30.1 GW[1]。
随着光伏行业新技术的不断发展与碳中和时代的到来，光伏电站通过精细化设计来降低投资成本和提高发电量的方式越来越受到光伏行业人员的重视。
早晨与傍晚时，光伏阵列前后排阴影遮挡是影响光伏电站发电量的主要原因之一。
光伏发电系统中光伏阵列的前后排间距设计通常以当地冬至日真太阳时09:00～15:00期间光伏阵列前后排无阴影遮挡为原则；在该时间段内，光伏组件横向安装时与竖向安装时的发电量基本相同。
但在早晨与傍晚期间，前后排光伏阵列阴影遮挡会导致光伏组件采用不同安装方式时的发电量存在一定差异[2]。
针对传统的整片光伏组件而言，已有研究表明：整片光伏组件横向安装时的发电量比其竖向安装时的高[3]。
目前，新型半片光伏组件已占据大部分光伏市场，且其功率损耗比整片光伏组件低、发电量也更高。
由于半片光伏组件版型设计与整片光伏组件完全不同，行业内关于横向、竖向安装对半片光伏组件发电量的影响并没有明确研究结论。
基于此，本文结合太阳电池工作原理，运用LTspice电路仿真软件，对半片光伏组件采用不DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20210119.03 文章编号：1003-0417(2022)06-34-09阴影遮挡条件下半片光伏组件横竖向安装时的发电量对比分析慎小宝*，田书凯，郝东威，樊华龙，李万军，董长安(西安隆基清洁能源有限公司，西安 710018)摘 要：为提高光伏电站投资收益，针对阴影遮挡条件下横向、竖向不同安装方式对半片光伏组件发电量的影响进行了研究。
光伏组件横排及竖排布置时支架用钢量对比
光伏组件横排及竖排布置时支架用钢量对比作者：王敏何文俊来源：《科技资讯》2019年第02期摘要：根据《光伏发电站设计规范》中对光伏支架的计算要求，以越南某30MW光伏电站项目为例，对光伏组件横排布置和竖排布置分别计算光伏支架并进行用钢量对比分析，分别得出了横排布置和竖排布置两种方案的用钢量对比结果，并提出了实际工程设计的合理化建议，可供类似工程参考。
关键词：光伏支架横排布置竖排布置用钢量对比中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）01（b）-00-02Abstract：According to the calculation requirements of MMS in “Code for design of photovoltaic power station”， taking a 30MW photovoltaic power station project in Vietnam as an example， The MMS of the horizontal arrangement and vertical arrangement for the photovoltaic module are calculated and compared， and obtained the comparison of the quantity of steel used in the arrangement of the two schemes， and some proposal that can be used for the actual engineering design are given，so as to similar project.Key words：Photovoltaic support； Horizontal arrangement； Vertical arrangement；Comparison of steel quantity光伏支架是光伏发电站的重要组成部分，支架的选择将直接影响光伏组件的运行安全、破损率及建设投资，在保证光伏组件正常运行的前提下，降低每组支架的用钢量已成为光伏发电工程的重点和难点。
太阳能光伏系统中阵列方位角对发电效率影响分析
太阳能光伏系统中阵列方位角对发电效率影响分析下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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光伏组件竖向、横向布置不同，发电量差异大！
在光伏电站的设计中，光伏组件的放置有两种设计方案：
方案一：竖向布置，如下图。
图1光伏组件竖向布置的光伏电站
方案二：横向布置，如下图。
图2光伏组件横向布置的光伏电站
根据我的了解，目前竖向布置的电站会更多一些。
主要原因是，竖向布置安装方便，横向布置时，最上面的一块安装比较费劲！这就影响了施工进度。
经过与业内的多位专家探讨之后，发现一横、一竖，对发电量的影响太大了！逐步说明这个问题。
1、前后遮挡造成电站电量损失
在电站设计过程中，阵列间距是非常重要的一个参数。
由于土地面积的限制，阵列间距一般只考虑冬至日6个小时不遮挡。
然而，6小时之外，太阳能辐照度仍是足以发电的。
从本人获得的光伏电站的实测数据来看，大部分电站冬至日的发电时间在7小时以上，在西部甚至可以达到9个小时。
（一个简单的判别方法，日照时数是辐射强度≥120W/m2的时间长度，而辐射强度≥50W/m2时，逆变器就可以向电网供电。
因此，当12月份的日照时数在6h以上时，发电时间肯定大于6h。
）
结论1：我们为了减少占地面积，在早晚前后光伏方阵必然会有遮挡，造成发电量损失。
2、光伏组件都有旁路二极管
热斑效应：一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量，被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应。
这种效应能严重的破坏太阳电池。
有光照的太阳电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。
为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏，最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管，以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。
因此，旁路二极管的作用就是：当电池片出现热斑效应不能发电时，起旁路作用，
让其它电池片所产生的电流从二极管流出，使太阳能发电系统继续发电，不会因为某一片电池片出现问题而产生发电电路不通的情况。
上一张60片的光伏组件的电路结构图。
图3光伏组件的电路结构图
结论2：光伏组件式需要旁路二极管的。
3、二极管在纵向遮挡和横向遮挡时的作用
图4纵向布置时被遮挡的图
图5横向布置时被遮挡的图
当组件纵向排布时，阴影会同时遮挡3个电池串，3个二极管若全部正向导通，则组件没有功率输出，3个二极管若没有全部正向导
通，则组件产生的功率会全部被遮挡电池消耗，组件也没有功率输出。
当组件横向排布时，阴影只遮挡1个电池串，被遮挡电池串对应的旁路二极管会承受正压而导通，这时被遮挡电池串产生的功率全部被遮挡电池消耗，同时二极管正向导通，可以避免被遮挡电池消耗未被遮挡电池串产生的功率，另外2个电池串可以正常输出功率。
结论3：纵向遮挡，3串都受影响，3串的输出功率都降低；横向遮挡，只有1串受影响，另外2串正常工作。
标准测试条件（即温度25℃，光谱分布AM1.5，辐照强度是1000W/m2，）下，未遮挡、纵向遮挡、横向遮挡的输出功率图：
图6 组件未被遮挡时的输出功率图
图7纵向遮挡（图4遮挡方式）时组件的输出功率图
图8 横向遮挡（图5遮挡方式）时组件的输出功率图从图中可以看到，组件横向遮挡电池片时，组件的输出功率约为正常输出功率的2/3，说明二极管导通，起到保护作用，组件纵向遮挡电池片时，组件几乎没有功率输出，测试结果与理论一致。
结论4：在光伏电站中组件采用横向排布，可以减少阴影遮挡造成的发电量损失。
为了更好的说明这一问题，借用网友“李京大明”的一组实验实测
的数据来说明。
采用了下面7种不同的遮挡方式。
这7种遮挡方式中，方案2和方案6、方案3和方案7的遮挡量基本相同。
那他们的输出功率呢？看下表。
方式 1 2345 6 7
24.5534.063433.1134.49 33.5
Voc 34.62
3.450.470.330.28 5.8 5.2
Isc 5.88
8516119200 174 P204
可以看出，方案6的输出功率远大于方案2，方案7的输出功率远大于方案3。
纵向安装阴影遮挡后，二极管全部导通，在这种情况下，组件的电流是很低，小于1A；横向安装阴影遮挡后，仅有一个二极管导通，其余两个是正常的，所以功率降低不大。