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6.4 光伏方阵
6.4.1 光伏方阵可分为固定式、倾角可调式和跟踪式三类,应根据太阳能资源、气象条件、使用环境、安装容量、安装场地面积和特点、负荷特性和运行管理方式等因素,经技术经济比较后确定。
6.4.2 光伏方阵中,同一光伏组件串中各光伏组件的电性能参数宜保持一致,光伏组件串的串联数应按下列公式计算:
式中:
Kv——光伏组件的开路电压温度系数;
Kv′——光伏组件的工作电压温度系数;
N——光伏组件的串联数(N取整);
t——昼间环境下光伏组件的极限低温(℃);
t'——工作状态下光伏组件的电池极限高温(℃);
Vdcmax——逆变器和光伏组件允许的最大系统电压,取两者小值(V);
Vmpptmin——逆变器MPPT电压最小值(V);
Voc——光伏组件的开路电压(V);
Vpm——光伏组件的最佳工作电压(V)。
6.4.3 光伏方阵采用固定式或倾角可调式布置时,方阵倾角应结合站址当地的太阳能资源、风速、雨水、积雪等条件进行选择,并应符合下列要求:
1 对于场地可利用面积不受限制,且土地成本较低的并网光伏发电系统,倾角选择宜使光伏方阵单位安装容量的全年发电量最大。
2 对于离网光伏发电系统,倾角宜使光伏方阵的发电输出功率与用电负荷匹配,并应满足全年各月用电量需求。
3 对于场地可利用面积受限或土地成本较高的并网光伏发电站,应根据工程建设场地条件和安装容量需求,经技术经济比较后确定光伏方阵的设计倾角和阵列间距。
6.4.1 跟踪式光伏方阵又可分为平单轴跟踪、斜单轴跟踪和双轴跟踪三种,一般来说,当安装容量相同时,固定式、倾角可调式、平单轴跟踪、斜单轴跟踪和双轴跟踪的发电量依次递增,但其占地面积也同时递增。倾角可调式光伏方阵是根据太阳高度角季节变化对组件倾角进行调节,进而增加光伏发电站综合收益。
6.4.2 同一光伏组件串中各光伏组件的电流若不保持一致,则电流偏小的组件将影响其他组件,进而使整个光伏组件串电流偏小,影响发电效率。
为了达到技术经济最优化,地面光伏发电站一般采用最大组件串数设计,此时只需用6.4.2公式计算即可。与建筑相结合的光伏发电系统,经常不用最大组件串数设计,此时需要结合6.4.2公式得出光伏组件串数的范围,再结合光伏组件排布、直流汇流、施工条件等因素,进行技术经济比较,合理设计组件串数。组件工作电压温度系数Kv′很难测量,如果组件厂商无法给出,可采用组件开压温度系数Kv值替代。
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