计算实例7:
斜单轴跟踪单位kW占地计算:
东西向方阵间距4.586米,主轴上方阵间距(即南北向间距)3.064米,得到方阵净占地14.05平方米。
方阵一共2块组件,总功率510W(0.51kW),单位kW净占地:27.55平方米,考虑到组件间隔、方阵间道路、逆变器机房占地等,需要有大约30%的余量,得到光伏方阵单位kW合理占地:35.815平方米。
五、赤道坐标双轴跟踪方阵占地计算
(一)计算要点
1.双轴太阳跟踪器的光伏方阵在主轴上始终跟踪太阳赤纬角,方阵东西向跟踪太阳时角,不但需要考虑东西向方阵间距,还要考虑光伏方阵之间在主轴上的间距。计算占地时,则仅仅考虑方阵冬至日倾斜最大倾角(即阴影最长)时的情况;
2.方阵运行方式:聚光光伏方阵一般采用双轴跟踪器,聚光光伏需要随时准确跟踪太阳,为了最大限度提高发电量,要求提前1小时(冬至日上午8:00,而不是9:00)对准太阳,且东西向互相不遮挡。方阵主轴东西向跟踪太阳时角,方阵最大向东倾角60度。当太阳时角大于方阵向东最大倾角时,方阵采用“反向跟踪”;当太阳时角达到最大倾角60度时,方阵开始随太阳时角旋转,有:A=ω,冬至日上午8:00时,所有纬度(北纬18-50度)情况下均已经有A=ω,即A=60度;
3.方阵东西向间距以冬至日上午8:00到下午4:00不遮挡为准(不是北京时间,是当地太阳时,即正午12:00的太阳时角为零);
4.当然,太阳高度角和太阳方位角也相应采用冬至日8:00太阳时;
5.光伏组件冬至日在主轴上的倾角为当地纬度+23.45度,此时方阵在主轴上的间距最大。
6.赤道座标双轴太阳跟踪器适合于任何纬度地区,不存在冬季余弦损失太大的问题;
7.对于赤道坐标跟踪系统,由于东西向间距是占地的主要因素(固定方阵不必考虑东西向间距),而东西向间距不但受季节影响,还受所设定的不遮挡时间影响,不遮挡的时间越长,则占地越大,需要综合考虑占地和发电量的最优配比。
(二)东西向间距计算
尽管光伏方阵在主轴上有倾角,但东西向间距计算方法仍然与水平轴跟踪一致。
方阵间距图示如下:
计算实例7:
计算太阳电池方阵东西向间距D,可以从下面几个公式求得:
D2=L′cosβ'β'=90-β
L′=H/tanαH=KsinA
D2=L′cosβ'=Hcosβ'/tanα
D1=KcosA
D=D1+D2=KcosA+KsinAcosβ'/tanα
青海格尔木纬度φ=36.25度,求太阳电池方阵东西向间距:
天合255瓦组件:长1.685米,宽0.997米,组件效率:15.18%
组件安装:东西向并排安装2块组件,东西向宽度K=1.994米;
向东倾角A=60度,上午8:00太阳高度角仅7.736度。
得到:D1=0.997米,D2=8.317米,方阵东西向间距9.314米。