(三)南北向间距计算
方阵南北向间距图示如下:
计算太阳电池方阵主轴上间距D,可以从下面几个公式求得:
D=D1+D2
D1=LcosZ
D2=H/tanxH=LsinZ
X=90-φ-23.45
D=D1+D2=LcosZ+LsinZ/tan(90-φ-23.45)
计算实例8:
青海格尔木纬度φ=36.25度,求太阳电池方阵在主轴上的间距:
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2块组件,倾纬度角+23.45(Z=φ+23.45=59.70度)安装在主轴上L=1.685米;太阳在主轴上的入射角X=30.3度
得到:D1=0.85米,D2=2.49米,方阵南北向间距D1+D2=3.34米。
斜单轴跟踪单位kW占地计算
东西向方阵间距9.314米,主轴上方阵间距(即南北向间距)3.34米,得到方阵净占地31.109平方米。
方阵一共2块组件,总功率510W(0.51kW),单位kW净占地:60.998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:79.297平方米。
六、地平坐标双轴跟踪系统占地计算
(一)计算要点
1.地平坐标双轴跟踪系统是跟踪太阳高度角和太阳方位角;
2.光伏方阵的方位角可以360度旋转,因此可以从日出就开始跟踪,始终有方阵方位角=太阳方位角β;为了使阳光射线垂直于方阵平面,要求方阵倾角等于太阳高度角的余角,即:Z=90-α,但是方阵倾角受机械加工限制,不可能倾70度以上,一般设计最大倾角为60度;
3.冬至日上午9:00时,在18-50度纬度范围内,太阳高度角均小于30度,即光伏方阵即使倾斜到最大倾角60度,太阳射线仍无法达到垂直入射。因此,即使对于聚光光伏,也仍以冬至日上午9:00到下午3:00不遮挡为准(不是北京时间,是当地太阳时,既正午12:00的太阳时角为零);
4.日出到太阳高度角达到30度之前,方阵采用“反向跟踪”,一旦太阳高度角达到30度,光伏方阵开始跟踪太阳高度角,此时开始有Z=90-α;鉴于高纬度地区占地过大,建议纬度40度以上地区,方阵最大倾角调整为45度。
5.方阵间距图示:
从上图可以看出:
1.地平坐标双轴跟踪占地与方阵长宽比相关;
2.方阵最大轴间距(CZSN和CZEW)的确定以当阴影间距等于方阵错开间距CCSN或CCEW时确定。南北向错开轴间距随时角向正午移动从初始错开轴间距逐渐趋向无穷大;东西向错开轴间距随时角向正午移动从初始错开轴间距逐渐趋向于零;
3.要保证东西向、南北向和斜上方3个方向上的光伏方阵均不遮挡;
4.纬度35度以下地区的计算结果方阵长宽比1:1占地最小;纬度35度以上方阵长宽比1:2占地最小;无论何种纬度,方阵长宽比2:1均占地最大。