7.2 光伏方阵布置

7.2.2  光伏方阵各排、列的布置间距，无论是固定式、倾角可调式还是跟踪式一般都要使全年9：00～15：00（当地真太阳时）时段内前、后、左、右互不遮挡，也即冬至日当天9：00～15：00时段内前、后、左、右互不遮挡。
    南北向间距计算推荐条件：冬至日9：00～15：00（当地真太阳时）各排方阵南北向互不遮挡，南北向光伏方阵间距如图1C所示，间距计算如下：

    式中：
    D——光伏方阵南北方向前后排间距；
    L——光伏方阵纵向长度；
    Z——光伏方阵向南倾角；
    H——光伏方阵垂直高度；
    L'——太阳射线在地面上的投影；
    β——太阳方位角，cosβ=（sinφsinα-sinδ）/（cosαcosφ）正南为零，东向为正，西向为负；
    r——方阵方位角，正南为零，东向为正，西向为负；
    α——太阳高度角，sinα=sinφsinδ+cosφcosδcosω；
    φ——当地纬度；
    ω——太阳时角，正午为零，上午为正，下午为负（太阳时）计算公式：
    ω=15×（ST-12）其中ST为真太阳时，以24小时计。S_T真太阳时的换算公式为：真太阳时S_T=北京时间+时差；时差=（当地经度-120°）/15°；
    δ——太阳赤纬角，δ=23.45sin［360×（284+N）/365］，为Cooper方程，式中N代表从1月1日算起的天数。

图1C 南北向光伏方阵间距示意图

    东西向间距计算推荐条件：冬至日9：00～15：00（当地真太阳时）各排方阵东西向互不遮挡，东西向光伏方阵间距如图1D所示，间距计算如下：

    式中：
    D——光伏方阵东西方向前后排间距；
    K——光伏方阵长度；
    A——光伏方阵向东倾角；
    Ω——方阵向东旋转角从三角关系可知，总有：A=Ω；
    H——光伏方阵垂直高度；
    L'——太阳射线在地面上的投影；
    β'——太阳方位角的余角（90-β）；
    α——太阳高度角，sinα=sinφsinδ+cosφcosδcosω；
    φ——当地纬度；
    ω——太阳时角，正午为零，上午为正，下午为负（太阳时），计算公式：ω=15×（S_T-12），其中S_T为真太阳时，以24小时计；真太阳时的换算公式为：真太阳时（t）=北京时间+时差；时差=（当地经度-120°）/15°；
    δ——太阳赤纬角，δ=23.45sin［360×（284+N）/365］，为Cooper方程，式中N代表从1月1日算起的天数。

图1D 东西向光伏方阵间距示意图

    上述间距计算公式适用于固定式和倾角可调式光伏方阵，也适用于各类太阳跟踪系统的方阵间距计算。
    当土地面积成为约束条件时，无论固定方阵还是太阳跟踪系统方阵，都要根据土地面积首先确定方阵南北方向和东西方向的间距，然后根据上述计算公式，反推光伏方阵南北方向或东西方向的倾角，使得光伏方阵在上述推荐的边界条件下互不遮挡。
    如采用跟踪布置方式，在同等土地面积条件下，需要尽量优化每台跟踪器上的光伏组件排布，选择合适的跟踪器形式，有效地对跟踪器阵列进行南北和东西间距设计，使得光伏组件能够在同等条件下，最有效地跟踪太阳运动轨迹，最大化地提高光伏阵列的发电量，提高光伏发电站总体经济效益。对于带有驱动动力、具有自动调节能力的跟踪系统，可以采用“反向跟踪”技术实现全年方阵无遮挡。
7.2.2B 采空沉陷区建设光伏发电站，根据地质灾害危险性评估报告的建议，选择趋于稳定的采空沉陷区布置光伏方阵，避免布置在适宜性差的区域。光伏方阵单列支架可以通过分段设置来适应支架基础不均匀沉降的影响。
    光伏发电方阵区域涉及有冲沟发育区时，根据地质勘查报告或地质灾害危险性评估报告中对冲沟的形成、发育形态及水文工程地质条件的详细调查，做相应的避让或处理措施，如：
    （1）当冲沟发育可能危及支架基础的稳定性时，采取防止冲沟发育、保护支架基础的措施；
    （2）当方阵基础附近有地表水流时，引流或设置排水沟，阻止冲沟向阵列区延伸；
    （3）光伏发电方阵与冲沟沟坡间的距离，要视组成沟坡的岩性、坡度、植被发育情况及冲沟发育阶段而定。

7.2.4  集中式逆变升压设备布置在光伏方阵单元模块中部是为了尽量缩短光伏方阵汇流直流线缆的敷设长度，进而降低直流线损、减少投资；采用组串式逆变器时，逆变器布置位置要经技术经济比较后确定。集中式逆变升压设备、箱逆变一体机设备布置在靠近主要通道处是为了方便设备安装及检修。
7.2.6 光伏方阵区设备布置要考虑防洪、防涝，在保证安全的前提下，为有效降低投资，可通过提高逆变器、升压变压器设备的安装高度来满足本标准第4.0.3条防洪、防涝设防标准要求。当光伏方阵区位于内涝易发区域，设备基础内易积水或长时间浸水，考虑基础底标高适当抬高、设置排水管、采用敞开式基础等措施。
7.2.7 当光伏组件表面受到污染时，其发电效率会大幅下降；同时，组件表面局部污染会产生热斑效应，影响光伏组件使用寿命，鉴于以上原因，光伏方阵设计时一般要带有一定倾角，并根据运维清洗的方式设置相应的清洗通道，以便于对光伏组件表面进行定期清洗。目前光伏电站清洗设备有半人工的清洗车、一体化的清洗车、智能清洗机器人等，光伏方阵布置要为组件清洗开展提供良好条件。