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圖片展示

∷關于光伏電站遠陰影,你需要知道的幾件事

作者:上海巨光伏發電企業 瀏覽: 發表時間:2019-12-27 16:42:17

一、遠陰影與近陰影的區別

光伏電站的陰影可以分為遠陰影和近陰影,近陰影是指遮擋物距場區距離較近,在某段時間內場區局部被遮擋。遠陰影是指遮擋物與場區距離較遠,一般是場區尺寸的10倍以上,遠陰影遮擋體一般尺寸較大,比如城市高樓,遠處山脈等。當光伏電站發生遠陰影遮擋時,整個場區都會被一定程度遮擋,也就是說如果高大建筑對廠區產生遠陰影,整個場區有兩種狀態,要么全部被遮擋,要么全部都不被遮擋,不會存在場區局部遮擋局部不遮擋這種情況。

從設計施工的角度,近陰影會影響電站的布局,影響組件排布,因此影響整個系統設計,按照國標規定,光伏電站應在冬至日9:00-15:00避免發生近陰影遮擋,這要求電站需距遮擋物一定距離,這個距離可以通過軟件模擬計算出來,也可以通過影子倍率大致估算。

而遠陰影不會影響到電站布局,對設計的影響非常小,但遠陰影會影響到陣列接受到的太陽輻照度,從而影響電站發電量和系統效率。

通常,相比遠陰影,近陰影更受人們重視,這主要是因為一下兩個原因:

1、近陰影對電站產生的影響一般比遠陰影大。

2、近陰影會對工程的設計、采購、施工等各個環節產生影響,會對人們的決策產生影響,遠陰影則不會,即便人們知道電站存在遠陰影,也很難會有所行動進行改善。

二、如何計算遠陰影

由于遠陰影距廠區較遠,在計算遠陰影時我們通常是把遠處遮擋物看做地平線的一部分,并使用太陽路徑圖來計算遠陰影對輻照度以及發電量的影響。

太陽路徑圖表現了太陽一年內任意時刻在天空中的位置。

太陽路徑圖闡述了三大要素(時間,廠區位置或觀察點位置,太陽位置),五個基本量之間的關系,這五個基本量是高度角、方位角、經緯度、日期、時間,其中高度角和方位角表征太陽的位置,經緯度表征廠區或觀察點位置,日期和時間表征時間因素。如下圖是北京的太陽路徑圖。

在這張圖上,表頭顯示了經緯度,橫坐標代表太陽方位角,縱坐標代表太陽高度角,圖上弓形線表示時間,每根弓形線代表一天,最下方弓形線表示冬至日,最上邊弓形線表示夏至日,圖上8字形代表小時。

日出時也即太陽從地平線上升起,太陽高度角為0,所以圖中與橫坐標的交點代表某天的日出時間。

當遠方不存在遮擋物時,地平線是一條直線,每天太陽從地平線上升落,光伏電站正常發電,但如果遠方存在遮擋物,地平線局部凸起(如下圖),一年中的某個時間段內,太陽“升起”的時間晚一點,“落山”的時間早一點,電站接受到的輻照量減少,發電量減少。

所以,為了研究分析遠陰影對電站產生的影響,我們只需要將建筑物描繪在太陽路徑圖上,通過pvsyst內部模型計算,即可獲得遠陰影對電站產生的影響。

在太陽路徑圖上,我們用方位角和高度角兩個量來表示位置,如下圖,α和β分別表示遠方遮擋物相對廠區的高角和方位

角,方位角可以直接測量出來,高度角可通過測出h、l的距離,根據三角函數求出。


三、遠陰影對光伏電站發電量有多大影響

下表是距光伏廠區500m,高為100m,長60m寬40m的高樓在不同位置時遠陰影對廠區接收到的太陽輻照度的影響:


我們可以看到,由于遠陰影的存在,幾個位置最佳傾角平面接受到的輻照度下降約0.26%。(這個值相當于方陣沒有按照方位角朝南而是偏10度角安裝造成的輻照度降低)。


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