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光伏组件竖排、横排布置,谁的占地面积大?
发布时间:2021-09-20
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本文摘要:常常在网上看见关于光伏组件横排、竖排布置在光伏支架单元上的文章,两者对比的文章,往往不会阐述几个观点:1、占地面积;2、支架单元用钢量;3、加装便利性;4、发电量的差异。最近的一篇文章《光伏组件竖排横排争议多,绝知此事要躬行》对以上几个方面以及运维便利性差异等多个方面得出了观点,其中占地面积得出的结论是“组件竖排横排占地面积完全分歧(应当是“完全没分别”)”。栏中:占地面积不是指光伏组件在地面上的投影面积,是所指在大场地光伏方阵中的平均值面积,包括阵列之间的间隙面积等。

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常常在网上看见关于光伏组件横排、竖排布置在光伏支架单元上的文章,两者对比的文章,往往不会阐述几个观点:1、占地面积;2、支架单元用钢量;3、加装便利性;4、发电量的差异。最近的一篇文章《光伏组件竖排横排争议多,绝知此事要躬行》对以上几个方面以及运维便利性差异等多个方面得出了观点,其中占地面积得出的结论是“组件竖排横排占地面积完全分歧(应当是“完全没分别”)”。栏中:占地面积不是指光伏组件在地面上的投影面积,是所指在大场地光伏方阵中的平均值面积,包括阵列之间的间隙面积等。

笔者以往设计过程中,也曾对比过光伏组件横排、竖排之间的占地面积差异、用钢量差异,在考虑到早晚阴影遮盖时,竖排组件在发电输入方面的较横排组件有优势,某些工程使用了光伏组件的纵向四排。但本文以光伏组件横排、竖排的占地面积差异性做到一个详细分析,以飨读者。

1、标准化的组件横排、竖排布置方式说明光伏组件使用的规格尺寸60片电池片是1650mm*990mm*40mm(有所不同厂家有所差异),72片电池片是1960mm*990mm*40mm(有所不同厂家有所差异)。光伏组件的横排,就是组件的长边上下方向摆放排序,组件弯曲后,长方形是南北方向。

光伏组件的竖排是长方形在东西方向。一般来说光伏电站中,光伏组件使用线脚双排布置、纵向三排或四排布置,近年来农光有序大棚、车棚光伏电站中,也有其他线脚、纵向多排布置的形式。2、组件横排、竖排布置方式占地面积差异我们一般来说说道,光伏组件横排、竖排布置方式导致的光伏电站占地面积差异并不大,但也有工程师指出,光伏组件的竖排布置不会闲置更大的场地。但是有所不同布置方式,导致的面积差异并不大是劣在了哪里?为什么又有一些工程师指出竖排布置不会闲置较多的场地?接下来,我们通过缜密的分析,来说明这两个问题。

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(1)单块组件的竖放、横放按照《光伏发电站设计规范》,光伏阵列前后排在当地真为太阳时9:00到15:00点不遮盖。如果我们在光伏电站中挑选一块光伏组件,这块光伏组件闲置的前后排面积是投影面积+阵列之间的净间距面积。图4光伏组件布置侧视图假设光伏组件的宽为a,长b,组件加装倾角为θ,项目所在地的南北向阴影系数为R,根据光伏阵列前后间距计算公式,,公式中的为阵列上下端的宽度。对于一块组件的占地面积,就应当是:组件竖放:组件竖放:因此,我们可以看见,上面各个参数均是未知的,而且传达公式是一样的,对于单块组件的占地面积是一样的。

(2)光伏阵列中组件的横排、竖排本文以宁夏自治区中卫市某光伏电站项目为事例,光伏组件线脚双排和纵向四排有所不同布置方式做到计算出来对比。使用260Wp的光伏组件,以35°倾角加装在支架单元上,有所不同布置方式阵列尺寸、面积、前后间距计算出来如下:图5光伏组件横排2×22布置图6光伏组件竖排4×11布置表格1单个阵列有所不同布置方式占地面积对比通过下诏,我们可以看见,纵向四排的布置方式因为间隙激增,阵列的面积仅次于,虽然仅有0.063㎡,看起来完全没差异。由于纵向四排的布置方式的阵列宽度减少,号召的理论计算出来的中心间距也减少,差值为1.621m,通过计算出来,单个支架单元的阵列占地面积差值为0.1504㎡,差异也并不大。

如果在受限的区域内,建设几十千瓦或者几百千瓦,光伏方阵的总占地面积不应会有较小的差异。(3)光伏组件横排、竖排1MW对比本文以宁夏自治区中卫市某光伏电站项目为事例,在上面计算出来的数据基础上,以理论计算出来的中心间距布置1MW的方正的、光伏逆变器和箱变坐落于方阵中心的模块化子方阵,以道路为平面,东西邻接支架单元的检修地下通道统一设置为1m。

1MW的子方阵中,由95套支架单元构成,一套支架单元上加装2个光伏组串,共计190串。每22块260Wp组件串联为一个组串,总计4180块组件1086.8KW。图7光伏组件横排2×22布置1MW子方阵图8光伏组件竖排2×44布置1MW子方阵表格21MW方阵有所不同布置方式占地面积对比从下诏数字上看,样子是纵向四排占地面积多了很多,实质上,可以将其分解成为三部分:95个阵列面积减少的产生的占地面积差异大约14㎡、方阵南北宽度减少(虽然邻接阵列东西向间距宽度和数量是一样的,但是纵向四排布置1MW子方阵南北宽度减少不会减少占地面积S=7*19.46=136.22㎡)、方阵中道路长度差异(纵向四排布置1MW子方阵宽度减少,也导致道路较长,适当的面积也减少)。

因此1MW方阵纵向四排比线脚双排布置方式理论上要减少288.176平方米。假设,逆变器和箱变放到子方阵的边缘,不放到中间,子方阵也不考虑到道路,则表格2调整为表格3,1MW子方阵不考虑到道路影响,面积如表格3。表格3不考虑到道路1MW方阵有所不同布置方式占地面积对比但由于实际工程设计时,阵列之间的间距会以理论计算出来的临界值设计,往往不会减少0.5米的校验量(明确校验量根据项目和光伏工程师设计确认),以适应环境地形变化和工程施工误差。

调整表格2如下:表格4考虑到间距余量后1MW方阵有所不同布置方式占地面积对比光伏阵列间距减少0.5米校验后,由于组件线脚布置时,1MW方阵的东西长度较长,因此减少的面积较小,再行展开较为,1MW方阵纵向四排比线脚双排布置方式理论上要减少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指出大型光伏电站中,光伏组件纵向四排的布置一定会比线脚双排的布置占地面积多很多,那就拢了,那么我们分析一下对于一个明确项目,占地面积不会有什么差异呢?(4)对于某个项目有所不同布置方式的占地面积对比光伏组件横排、竖排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权利的,不受限制。

但实质上一个项目的场地边界是相同的,也无法使用或全部使用模块化布置。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、道路长度确认,现以20MW的布置为事例分析。

案例,在一个规则的长方形中,设计光伏组件总容量大约21.736MW,支架单元数1900套,每个支架单元加装44块260Wp光伏组件。场地东西长大约600米,南北宽大约660米。

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方阵总平面图布置方式,线脚双排皆使用1.086MW模块化设计,而纵向四排的布置方式,大部分使用模块化设计,剩下场地使用非模块化设计。总平图主要设计3条线脚道路和一条纵向道路,一圈环场道路,路网设计完全一致。(a)组件线脚双排子方阵区分(b)组件纵向四排子方阵区分图9一块规则区域有所不同布置方式子方阵差异经过总平图设计对比,光伏组件线脚加装和纵向加装占地面积对比如下:表格5某项目22MW方阵有所不同布置方式占地面积对比表格5的数据统计资料,光伏区占地面积的差异,主要是因为纵向四排阵列列数较多,检修地下通道所减少的面积引发。

图9中的总图布置,按照光伏阵列间距为理论间距设置,假设按照工程一般来说牵涉到的校验量减少0.5米的间距设计,根据图9中的布置图,经估计,线脚双排大约减少21196.8㎡,纵向四排大约减少17793㎡,这是因为纵向四排阵列行数较少。那么,按照一般来说设计的阵列间距,线脚双排比纵向四排的布置减少550㎡的占地面积。由此我们可以得出结论,如果场地南北方向是狭长型的,一般来说设计的阵列间距校验量,因线脚双排布置方式阵列行数较多,不会使光伏组件线脚双排的布置占地面积小于组件纵向四排布置;而如果场地东西方向狭长,由于纵向四排布置方式南北检修地下通道较多,面积不会小于线脚双排布置方式。

以上对比,线脚双排皆是2X22设计,而如果改回2X11设计,则同等布置情况下,线脚双排2X11的设计中检修地下通道数量不会比纵向四排数量多,占地面积多的将是线脚双排2X11的阵列形式。3、总结本文通过单块组件线脚和纵向布置方式、单个阵列中组件线脚和纵向布置方式、1MW模块化子方阵布置方式以及某个项目总平图设计,多个方面对比,可得出结论,虽然理论间距设计的情况下,光伏组件纵向布置不会闲置更好的土地,但对于一个项目,在一般来说阵列间距有校验量的设计下,有可能光伏组件线脚双排布置的支架单元(阵列)闲置的场地面积更加多。通过以上对比,光伏组件线脚、纵向布置,比较整个项目用地面积而言,占地面积的差异基本可以忽略不计。


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