太阳能光伏阵列的布置及间距
光伏组件设计倾角及间距计算
光伏组件设计倾角及间距计算1.倾角设计：光伏组件的倾角是指其所安装在太阳能发电系统上的倾斜角度。
倾角的选择是根据所在地区的纬度以及太阳能辐射情况来确定的。
光伏组件与太阳的入射角度越接近90度，太阳能转化效率越高。
根据世界各地的纬度，可将倾角分为三类：-低纬度地区（纬度小于25度）：太阳能辐射较为强烈，可选择较小的倾角（一般在10度左右）来安装光伏组件，以使其能够在大部分时间内接收到最大的太阳辐射。
-中纬度地区（纬度在25度至50度之间）：太阳能辐射适中，可选择与当地纬度相近的倾角来安装光伏组件，一般在20度至30度左右。
-高纬度地区（纬度大于50度）：太阳能辐射较弱，可选择较大的倾角（一般在40度至50度左右）来安装光伏组件，以使其能够在较为平坦的角度上接收太阳辐射。
为了更精确地确定光伏组件的倾角，还可以考虑当地的气候条件、季节变化以及光伏组件的作用期限等因素。
一般来说，倾角可以通过太阳能辐射和光伏组件输出功率之间的关系来进行优化。
较小的倾角可以增加夏季的发电量，较大的倾角可以增加冬季的发电量。
2.间距设计：光伏组件的间距是指组件之间的间隔距离。
间距的设计旨在确保光伏组件之间有足够的空间来避免阴影效应，并最大限度地利用太阳光。
具体的间距设计需要考虑以下因素：-组件的尺寸：光伏组件的尺寸是确定间距的关键因素之一、组件越大，所需的间距就越大，以确保组件之间有足够的空间来避免阴影。
-地面的倾斜度：如果太阳能发电系统安装在倾斜的地面上，间距需要根据地面的倾斜角度来调整。
较大的倾斜角度可能需要更大的间距来避免阴影效应。
-天气条件：一些地区可能会经常出现强风、暴雨等恶劣天气条件，间距的设计需要考虑这些因素，以确保组件之间有足够的空间来抵抗风力和排水。
-维护空间：在光伏组件之间留出足够的空间可以方便维修和清理组件，确保系统的正常运行。
一般来说，太阳能发电系统的组件间距可以根据组件的尺寸和地面的倾斜度来确定。
通常情况下，组件之间的横向间距一般是组件宽度的1.2到1.5倍，纵向间距一般是组件长度的1.5到2倍。
光伏阵列(太阳能电池板方阵)安装角度计算和确定
太阳能电池板方阵安装角度计算由于太阳能是一种清洁的能源，它的应用正在世界范围内快速地增长。
利用太阳光发电就是一种使用太阳能的方式，可是目前建设一个太阳能发电系统的成本还是较高的，从我国现阶段的太阳能发电成本来看，其花费在太阳电池组件的费用大约为30~40%，因此，为了更加充分有效地利用太阳能，如何选取太阳电池方阵的方位角与倾斜角是一个十分重要的问题。
1.方位角太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度）。
一般情况下，方阵朝向正南（即方阵垂直面与正南的夹角为0°）时，太阳电池发电量是最大的。
在偏离正南（北半球）30°度时，方阵的发电量将减少约10%~15%；在偏离正南（北半球）60°时，方阵的发电量将减少约20%~30%。
但是，在晴朗的夏天，太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后，因此方阵的方位稍微向西偏一些时，在午后时刻可获得最大发电功率。
在不同的季节，太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大的时候。
方阵设置场所受到许多条件的制约，例如，在地面上设置时土地的方位角、在屋顶上设置时屋顶的方位角，或者是为了躲避太阳阴影时的方位角，以及布置规划、发电效率、设计规划、建设目的等许多因素都有关系。
如果要将方位角调整到在一天中负荷的峰值时刻与发电峰值时刻一致时，请参考下述的公式。
至于并网发电的场合，希望综合考虑以上各方面的情况来选定方位角。
方位角=（一天中负荷的峰值时刻（24小时制）—12）X 1$ （经度－116）10月9日北京的太阳电池方阵处于不同方位角时，日射量与时间推移的关系曲线。
在不同的季节，各个方位的日射量峰值产生时刻是不一样的。
2.倾斜角倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角，并希望此夹角是方阵一年中发电量为最大时的最佳倾斜角度。
一年中的最佳倾斜角与当地的地理纬度有关，当纬度较高时，相应的倾斜角也大。
但是，和方位角一样，在设计中也要考虑到屋顶的倾斜角及积雪滑落的倾斜角（斜率大于50%-60%）等方面的限制条件。
典型屋顶光伏太阳能发电系统设计
相对湿度为 ７ ％ ， ７ 年平均总降水量为 １２． ｒ 年 １９５ ｍ， ａ
平 均 阴 天 日数 为 ２５ １天 ， 平 均 日照 时 数 为 ３． 年 １４ ． １８ ３小时 ， 降雪 日数 少 ， 均仅 为 １． 年 平 １３天。气 候状况如表 １ 所示 。
・
用。控制器的作用是使太 阳能发电系统始终处于最
１ 光伏发 电系统 组成
太 阳能 光 伏 发 电原 理 是 利 用 半 导 体 的 光 电效
应， 当带负电的 Ｎ型半导体和带正电的 Ｐ型半导体 结 合在 一起 时 ， 触 面就会形 成 电势 差 ， 接 成为太 阳能
电池 。太 阳光 照 射 到 Ｐ—Ｎ结 后 ， 导 体 中 的 空穴 半 由 Ｎ区向 Ｐ区移 动 ， 电子 由 Ｐ极 区 向 Ｎ区移 动 ， 形 成 电流。太 阳能光 伏 发 电系统 由太 阳能 电池 板 、 控
行计算 ， 单串太 阳能电池的个数为 ：
＝ ＝ ．， ８４ 取整 ９ 单串功率 ＝电池 板功 ，
率 ｘ个数 ， 单串功率为“ ７ Ｘ １５ ９＝１７ Ｗ， ５５ 按场地可
布置 １０块 太 阳能 电池 板 ， ２ ８ 共 ０路 。
目 ， 前 高效单晶硅太 阳能电池的光 电转换效率 ２ ５ 直流 柜配 置 ． 可达 ２ ％ ， ０ 大批量生产的单晶硅太 阳能 电池的光 电 光伏直流配 电柜 主要应 用在光 伏 电站 ， 用来 转换效率也已达 １％以上。设计可选用 Ｓ Ｐ ４ Ｄ— Ｐ一 １５ 型 电池 组件 。Ｓ ７Ｗ Ｄ—Ｐ Ｐ一１５ 型 电池 组 件 典 ７Ｗ
５ ＯＡ ．３
３ ．６ Ｖ ５ ＤＣ ５ ０ １ ｎ ３ ０ Ｖ， ｍｉ １ ４％
组件发 电效率 叼
重 量 尺 寸
10MWp大型光伏电站方案
10兆瓦太阳能电站方案10 兆瓦的太阳能光伏并网发电系统，推荐采用分块发电、集中并网方案，将系统分成10个1兆瓦的光伏并网发电单元，分别经过0.4KV/35KV变压配电装置并入电网，最终实现将整个光伏并网系统接入35KV中压交流电网进行并网发电的方案。
本系统按照10个1 兆瓦的光伏并网发电单元进行设计，并且每个1兆瓦发电单元采用4台250KW并网逆变器的方案。
每个光伏并网发电单元的电池组件采用串并联的方式组成多个太阳能电池阵列，太阳能电池阵列输入光伏方阵防雷汇流箱后接入直流配电柜，然后经光伏并网逆变器和交流防雷配电柜并入0.4KV/35KV变压配电装置。
（一）太阳能电池阵列设计1、太阳能光伏组件选型（1）单晶硅光伏组件与多晶硅光伏组件的比较单晶硅太阳能光伏组件具有电池转换效率高，商业化电池的转换效率在15%左右，其稳定性好，同等容量太阳能电池组件所占面积小，但是成本较高，每瓦售价约36-40元。
多晶硅太阳能光伏组件生产效率高，转换效率略低于单晶硅，商业化电池的转换效率在13%-15%，在寿命期内有一定的效率衰减，但成本较低，每瓦售价约34-36元。
两种组件使用寿命均能达到25年，其功率衰减均小于15％。
（2）根据性价比本方案推荐采用165W P太阳能光伏组件，全部为国内封装组件，其主要技术参数见下表：2、并网光伏系统效率计算并网光伏发电系统的总效率由光伏阵列的效率、逆变器效率、交流并网等三部分组成。
（1）光伏阵列效率η1：光伏阵列在1000W/m2太阳辐射强度下,实际的直流输出功率与标称功率之比。
光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：组件的匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度影响、最大功率点跟踪精度、及直流线路损失等，取效率85%计算。
(2)逆变器转换效率η2：逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率95%计算。
（3）交流并网效率η3：从逆变器输出至高压电网的传输效率，其中主要是升压变压器的效率，取变压器效率95%计算。
光伏组件倾角和阵列间距的多因素综合计算方法
光伏组件倾角和阵列间距的多因素综合计算方法叶任时;刘海波;李德;曾杰;苏毅【摘要】The reasonable determination of the angle and array spacing of PV station module is crucial to the improvement of generation benefit. By comprehensive consideration on the multiple factors of the annual shadow loss, the amount of DC cable, DC cable loss and the land occupied by the PV plant, a kind of integrated computing method to determine the angle and array spacing of the modules is presented for pursuing the maximum efficiency. Besides the increase of the generation capacity, the compact design of PV power station is realized, which saves the area covered by PV power generation unit per MW and increases the land utilization rate.%合理确定光伏电站组件的安装倾角和阵列间距，对提高光伏电站发电效益至关重要。
综合考虑了组件全年运行时间内的阴影损耗、光伏发电单元直流电缆用量、直流电缆线损、光伏阵列占地面积多因素，提出了一种确定组件的安装倾角和阵列间距综合的计算方法，以追求发电效益最大化。
光伏发电系统设计与施工概要
课程设计课程名称太阳能光伏发电系统的设计与施工班级 10级光伏发电（1）班专业光伏发电技术及应用学号： 1003030116姓名：李约指导教师：查国君提交日期： 2012 年 11月 21 日课程设计成绩：目录摘要 ........................................................................................................................................... . (1)第一章绪论 ........................................................................................................................................... (2)1.1新余市地理情况及基本气象 . (2)1.2光伏并网系统简介及组成 . (2)1.3并网光伏系统工作原理介绍 . (4)1.4设计原则 (4)第二章并网光伏系统的设计 . (6)2.1 太阳能光伏组件选型 . (6)2.2 并网光伏系统效率计算 . (7)2.3 倾角设计 (7)2.4 方位角设计 (8)2.5 太阳能光伏阵列的布置 . (9)第三章光伏并网系统的工程设计与施工 . (10)3.1 原料供应 (10)3.2 工程施工方案 (10)3.3 土建设计 (10)3.3.1 5MWp 光伏电站围墙设计 (10)3.3.2 方阵支架基础设计 . (11)3.3.3 支架材料选型 . (12)3.3.4 支架规格及设计参数 . (13)3.3.5 计算太阳电池方阵间距和光伏电站占地 . (14)3.3.6 太阳电池组件组件排布方式为： . (15)3.4 支架强度计算 (15)3.5 系统接入电网设计 . (18)3.5.1重要单元的选择 . (18)3.5.2监控装置 (19)3.5.3环境监测 (20)3.6 电站防雷和接地设计 . (20)附录： ....................................................................................................................................... .. (22)心得体会 ........................................................................................................................................... (23)参考文献： ....................................................................................................................................... (24)摘要太阳能是一种重要的、可再生的清洁能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、人类能够自由利用的能源。
光伏电站的阵列布局优化与性能评估
光伏电站的阵列布局优化与性能评估光伏电站是利用太阳能发电的一种设施，由于其清洁、可再生的特性，越来越受到全球各地的关注和推广。
光伏电站的阵列布局是影响发电效率和性能的重要因素之一，本文将从优化阵列布局和性能评估两个方面探讨光伏电站的相关技术。
一、光伏电站的阵列布局优化光伏电站的阵列布局直接关系到光的收集和能量转换效率。
合理的阵列布局可以最大限度地提高光伏电站的发电能力。
以下是常见的几种阵列布局类型：1. 单轴和双轴跟踪系统：单轴和双轴跟踪系统是两种常见的阵列布局方式。
单轴跟踪系统通过水平或倾斜旋转跟踪太阳的运动，以确保光板始终面向太阳，最大化光的接收。
双轴跟踪系统可以水平和垂直旋转，进一步优化太阳辐射的接收。
2. 固定角度布局：固定角度布局是最简单、最常见的光伏电站布局方式之一。
光板以固定的角度安装在地面或屋顶上，以最大程度地接收太阳辐射。
这种布局适用于地域特点较为相似的地区。
3. 多级布局：多级布局是一种利用不同角度安装光板的方式，以最大程度地利用光能。
通过设置不同角度的光板层级，可以提高光的收集效率，尤其适用于高纬度地区。
4. 集中式布局：集中式布局是一种将光能聚焦在一点上的布局方式。
通过使用透镜或反射器将光聚集在太阳能电池上，可以提高能量转换效率。
然而，这种布局需要精确的光学设计和高昂的成本投入，适用性有限。
光伏电站的阵列布局优化需要综合考虑地理环境、太阳辐射强度、成本和效益等因素。
通过使用数学模型和仿真软件，可以对不同布局方案进行模拟和评估，确定最佳的阵列布局。
二、光伏电站的性能评估光伏电站的性能评估是为了测量和评估其发电效率和能量输出。
以下是常见的光伏电站性能评估指标：1. 发电功率和发电效率：发电功率是指光伏电站单位时间内产生的电能，通常以千瓦或兆瓦为单位。
发电效率是指太阳能转化为电能的比例，是衡量光伏电站性能的重要指标。
2. 太阳能辐射利用率：太阳能辐射利用率是指光伏电站吸收和利用太阳辐射的效率。
光伏阵列选址与布局优化
光伏阵列选址与布局优化光伏能源作为一种可再生能源，在近年来受到了广泛的关注和应用。
光伏发电系统的选址与布局是影响系统性能的关键因素之一。
本文将介绍光伏阵列选址与布局优化的基本原理，包括选址因素、评价指标以及优化方法。
一、选址因素在进行光伏阵列选址时，需要考虑以下因素：1. 太阳辐射条件：太阳辐射是光伏发电的基础，因此选址时要考虑辐射条件的优劣。
2. 土地条件：选址时需要考虑土地的可利用性、稳定性和地形等因素，确保太阳能板能够固定在地面上。
3. 面朝方向：光伏阵列的面朝方向应尽量朝向太阳，以最大限度地吸收太阳辐射。
4. 阴影遮挡：避免附近建筑物或林木对光伏板产生阴影，避免影响发电效率。
二、评价指标在进行光伏阵列选址时，可以用以下指标来评价选址的优劣：1. 太阳辐射强度：太阳辐射强度反映了光伏发电的潜力。
辐射强度越高，发电效果越好。
2. 阴影覆盖率：计算阴影覆盖率的百分比，避免阴影对发电系统的影响。
3. 地形适宜性：考虑地面平坦度、坡度、土地利用类型等因素，选择适合光伏阵列的土地。
4. 就近接入电网条件：优先选择距离电网接入点近、电网稳定的区域，降低电网建设成本。
三、优化方法为了优化光伏阵列的选址与布局，可以采用以下优化方法：1. GIS技术辅助选址：利用地理信息系统（GIS），将各类数据集成到地图上，综合考虑各因素进行选址分析。
2. 多目标优化方法：考虑多个指标的优化问题，可以采用多目标优化方法，如遗传算法、模糊优化等，找到一个平衡的解决方案。
3. 三维模拟技术：利用三维建模技术，在虚拟环境中模拟不同选址和布局方案，通过模拟分析不同方案的效果，选择最优方案。
4. 人工智能算法：利用人工智能算法，如深度学习、神经网络等，对大量数据进行训练和分析，找出最佳的选址和布局方案。
综上所述，光伏阵列选址与布局优化是一个复杂的问题，需要综合考虑多个因素和指标。
通过合理的选址和布局优化，可以最大限度地提高光伏发电的效率和可靠性，为可持续发展贡献力量。