太阳能光伏阵列之间的间距怎么计算

按标准，不同纬度地区的计算时间是相同的。

如果等加范围时间，将会增加方阵倾斜角度，从占地面积以及阵列支架尺寸上来说是不划算的。

8点-9点和3点-4点这个区间来说，增加阵列倾斜角度，对光伏系统总发电量来说，影响不大。大约能提高1%左右。

阵列支架升高，造成前后排阵列间距的增加，会浪费相当大的土地面积。

阵列支架升高，同时会造成钢材使用量的增加。

考虑整体投资收益，不建议将阵列倾角抬高，可适当根据当地气象数据，降低阵列倾角。

降低阵列倾角可增加散射光的辐射量，减少支架钢材使用量，以及减少了土地使用量。

计算公式

D=cosA×H / tan[arcsinsin∅sinδ+cos∅cosδcosω]

D为 遮挡物间距

A为太阳方位角

∅为纬度（在北半球为正、在南半球为负）deg

δ为赤纬角-23。27”

H为方阵上下高边差

ω为时角

D=0.707H/tan〔arcsin(0.648cosΦ-0.399sinΦ)〕

式中Φ为当地地理纬度(在北半球为正，南半球为负)，H为阵列前排最高点与后排组件最低位置的高度差）。

根据上式计算，求得：D=5025㎜。

取光伏电池组件前后排阵列间距5.5米。

2.光伏阵列间距：为了避免前排组件遮挡后排组件，两排组件间需要留有足够的间距；

这样才能保证多发电

一、屋顶主要是瓦片屋顶、混凝土屋顶及彩钢瓦结构

二、前期现场勘查需携带工具

20米以上卷尺、激光测距器、水平仪、指南针或手机指南针APP和纸笔等。如果需要上倾斜屋面建议穿上防滑鞋带上安全绳。

三、瓦片屋顶及彩钢瓦结构屋顶勘测要点

(1)询问建筑的竣工年份,产权归属。

(2)屋顶朝向及方位角。现场指南针测量加卫星地图查询。

(3)屋顶倾斜角度。量出屋面宽度 和房屋宽度即可计算出屋顶倾斜角度。南方屋顶倾角一般大于北方屋顶。

(4)瓦片类型、瓦片尺寸。民用建筑常见瓦型包括罗马瓦、空心瓦、双槽瓦、沥青瓦、平板瓦、鱼鳞瓦、西班牙瓦和石板瓦。如果瓦片尺寸现场不容易测量,也可在确定瓦片类型后网上查询尺寸。因为瓦片的尺寸特别是厚度决定支架系统挂钩等零件的选取。

(5)考虑屋顶的遮挡情况。准确测量屋顶周围遮挡物的尺寸,后期用阴影分析软件建模做出屋顶可利用区域简图。太阳能电池板上的 阴影遮挡会很大地影响发电量。

(6)掀开部分瓦片查看屋顶结构,注意记录主梁、檩条的尺寸和间距。瓦屋顶的支架系统挂钩是安装固定在檩条上。

(7)从项目业主方获取房屋结构图,便于计算屋顶荷载。

(8询问业主拟安装光伏系统屋顶南面是否有高楼建设规划。

四、混凝土屋顶勘测要点

(1)、建筑竣 工年份、产归属屋顶朝向和方位角。

(2)测量女儿墙高度,后期进行阴影分析,确定可安装 利用面积。

(3)查看屋面防水情况,以不破坏屋面防水结构为原则,考虑支架的安装是采用自(负)重式还是膨胀螺栓固定式。标准民用混凝土屋顶的承载能力需大于3.6KN/m2,在考虑短时风载、雪载的情况下支 架系统的荷载也小于混凝土屋顶的承载能力。为避免安装光伏系统后建筑产生任何的防水结构破坏问题,优先采用自(负)重式支架安装方式。

(4)从项目业主方获取房屋结构图,便

于计算屋顶荷载。

(5)询问业主拟安装光伏系统屋顶南面是否有高楼建设规划。

五、电气方面勘查要点

(1)查看进户电源是单相还是三相。民用别墅一般是三相进电。单相输出的光伏发电系统宜接入到三相兼用进线开关用电量较多的一相上条件允许最好用三相逆变器或三个单相逆变器。

(2)询问月平均用电量或用电费用和主要用电时间段。作为光伏系统安装容量的参考。

(3)查看业主的进线总开关的容量。考虑收益问题,光伏发电系统的输出电流不宜大于户用开关的容量。现行补贴政策下还是自发完全自用收益最大。

(4)以走线方便节约的原则,考虑逆变器、并网柜的安装位置。逆变器、并网柜的安装位置也好考虑到散热通风和防水防晒问题。

屋顶安装固定式光伏阵列，安装支架必须考虑前后排间距以防止前排遮挡住后排而影响方阵的输出功率。

在电站设计过程中，避免阵列间阴影遮挡是设计人员着重考虑的部分，一般设计的阵列间距要考虑在冬至日9：00至15：00的6个小时内不受前一光伏阵列遮挡，但在一般情况下，实际布置为减少光伏项目占地面积，阵列排布会较为紧密，造成阵列间存在阴影遮挡。

然而这一观点仍存在分歧。据世纪新能源网近的道，云南省国土资源厅、云南省农业厅联合调研组在农用地管理情况调研中认为，根据国土资源部的现行政策，农业光伏用地属于建设用地，应办理农用地转用和土地征收手续。如果按照这一解释，农业光伏项目用地投资成本将至少增加5%，如果所用土地是耕地，还需要履行耕地占补平衡义务。

如果农业光伏属于建设用地，按照一般县级建设用地价格，电站投资者将面临以下新增成本：

1．新增建设用地有偿使用费：8元/平方米；

2．防洪保安基金：1000元/亩；

3．征地管理费：征地总费用的4%；

4．出让金业务费：基准地价×用地面积×1%；

5．耕地开垦费：年产值（1500元）（三年年平均产值）×9倍=13500元/亩。

在实际业务中，农业光伏项目通常采用土地租赁或光伏发电效益共享模式，因此即使定性为建设用地，大部分项目并不需要缴纳征地管理费和土地出让金。然而新增建设用地有偿使用费、防洪保安基金、耕地开垦费却是必不可少的。通常每1MW光伏电站占地面积是30亩左右，农业光伏项目由于阵列间距较大，每1MW电站占地面积约50亩。照此计算，在建设用地属性定义下，每100MW农业光伏项目需要增加土地成本高达9900万元，相当于直接投资成本增加12%左右。目前农业光伏项目平均IRR在11%左右，土地成本增加会导致IRR直接下降1个百分点，度电成本增加3分钱。

虽然农业光伏用地属性暂时没有定论，但投资者已做好政策风险应对措施。在云南开发某大型农业光伏项目的开发商代表指出，降低土地政策风险的最佳手段就是减少单位装机量对土地的占用，这就要求使用更高转换率的高品级组件。目前市场上能够规模化供应的60型组件功率范围是255W-275W，最好的可以达到280W。建设相同规模的电站，高效组件相对低效组件可节约5%-8.5%的用地面积，对100MW电站来说，这意味着在建设用地定性之下，采用高效组件能够节约500-800万元的土地成本。在其他投资成本上，目前高效组件与低效组件价差不足0.09元/W，而高效组件相对低效组件能够节约0.1元/W以上的EPC成本，部分农业光伏项目对支架高度、组件阵列间距要求非常高，这种情况下高效组件甚至能够节约0.12-0.15元/W的EPC成本。目前国内能够达到275-280W功率的组件大多是单晶组件，从投资成本角度分析，采用单晶组件能够最大限度降低土地政策风险。

高效组件对土地成本的节约还体现在林地光伏项目上。根据《关于调整森林植被恢复费征收标准引导节约集约利用林地的通知》，宜林地、灌木地的植被恢复费最低标准分别为2000元/亩、4000元/亩。由于单晶组件具有高度集约性特征，每100MW单晶电站可以比多晶电站节约40-80万元的植被恢复费。

在今年11月10日呼和浩特光伏农业产业发展研讨会上，中国电力工程顾问集团华北电力设计院高级工程师汪海燕指出，许多光伏农业项目没有落到实处，多数项目是光伏企业为了发展光伏电站而顺带发展农业，而真正的光伏与农业结合应该是凸显1+1＞2的综合效应，以土地高效利用为前提，在提升农产品产量的同时保证光伏发电量。提升高效单晶组件的应用，无疑是促进土地高效利用的最佳手段。

（一）光伏阵列朝向

光伏阵列正向赤道是其获得最多太阳辐射能的主要条件之一。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°）。

1、 不同朝向与倾角安装的太阳电池的发电量比较（见图示）:

假定向南倾斜最佳倾角安装的太阳电池发电量为100，则其它朝向全年发电量均有不同程度的减少。

2、光伏组件安装方向应一致，朝向正南，有利于最大收集太阳辐射。

（二）光伏阵列倾角

在并网发电系统中，光伏阵列相对于水平面的倾斜角度一般应该按照使阵列获得全年最多太阳辐射能的设计原则。根据当地的地理位置及气象环境，可计算得出最佳的安装角度。对于光电建筑示范项目，也应充分靠考虑建筑美观性。

（三）遮挡计算

1）、应当避免遮挡：

对于晶体硅太阳电池组件，很小的遮挡就会引起很大的功率损失，对于整个电站来说，如果过多组件有遮挡，系统直流电压会大幅度衰降，不能达到并网设备最低的起动电压要求，造成实际不发电。

2）、太阳电池方阵间距计算：

按照标准公式计算间距：

当光伏电站功率较大，需要前后排布太阳电池方阵，或当太阳电池方阵附近有高达建筑物或树木的情况下，需要计算建筑物或树木的阴影，以确定方阵间的距离或太阳电池方阵与建筑物的距离。

一般确定原则：冬至当天早9：00至下午3：00 太阳电池方阵不应被遮挡。

计算公式如下：

太阳高度角的公式：sina = sinf sind+cosf cosd cosw

太阳方位角的公式：sinβ = cosd sinw/cosa

式中：f为当地纬度；

d为太阳赤纬，冬至日的太阳赤纬为-23.5度；

w为时角，上午9:00的时角为45度。

D= cosβ×L，L = H/tana，a = arcsin (sinf sind+cosf cosd cosw)

（四）光伏组件串联数量的设计依据

逆变器在并网发电时，光伏阵列必须实现最大功率点跟踪控制，以便光伏阵列在任何当前日照下不断获得最大功率输出。

在设计光伏组件串联数量时，应注意以下几点：

1、接至同一台逆变器的光伏组件的规格类型、串联数量及安装角度应保持一致。

2、需考虑光伏组件的最佳工作电压（Vmp）和开路电压（Voc）的温度系数，串联后的

光伏阵列的Vmp 应在逆变器MPPT范围内，Voc应低于逆变器输入电压的最大值。

太阳电池结温和日照强度对太阳电池输出特性的影响，

平面混泥土屋顶，在农村俗称平房，顶部是平的，在安装光伏发电系统时候对设计有着更多的要求，首先要考虑到当地光的辐照量，让组件尽可能多的接收阳光，其次要考虑到前后组件的遮挡和女儿墙高度等复杂因素。要想辐照量最优通常情况下光伏阵列倾角应在0°至当地纬度。阵列有了倾角，所占的面积自然就大了，加上还要考虑组件之间需要留有足够的间距避免阴影遮挡和女儿墙遮挡。这样算下来平面屋顶安装光伏系统占用的屋顶面积会大于瓦屋顶。通常情况1千瓦系统占用屋顶面积为15~20平方米，以户用安装5千瓦项目为例，需要占用75~100平方米。在安装光伏系统的时候也是朝南安装，组件铺设比例和砖瓦屋顶类似1千瓦占面积10平方米左右。

在建设光伏系统的时候首先要考虑到遮挡问题，通常情况下回选择早上8点至下午4-5点没有遮挡的区域，组件铺设在朝南的一面，理论上1千瓦占屋顶面积在10平方米左右。在农村乡亲们的屋顶单面通常在50平左右，也就是说可以安装5kW的光伏系统，按照日均4小时光照来算，每天可以发电20度左右，一年可发电7300度。

一般情况下钢结构厂房上面装光伏发电设备每平米会增加15公斤的重量，大型商企业的屋顶一般都会有原设计院的图纸，考察前我们如果能够获得图纸，可以详细了解屋顶结构及电气结构分布。通过图纸查看屋顶荷载是否满足安装要求，查看建筑设计说明中恒荷载的设计值，并落实除屋面自重外，是否额外增加其他荷载，如管道、吊置设备、屋面附属物等，并确定恒荷载是否有余量能够安装光伏电站。