第四章 光伏阵列

__________________________________________________________________

1

第四章 光伏阵列

独立光伏系统的构成主要包括：光伏组件（阵列）、蓄电池、逆变器、控制器。见图

8.4。下而我们分别加以讨论。

图: 户用系统方框图

4.1光伏组件（阵列）

一个光伏阵列包含两个或两个以上的光伏组件，具体需要多少个组件及如何连接组件与所需电压（电流）及各个组件的参数有关。；

光伏组件是由太阳能电池片群密封而成，是阵列的最小可换单元。目前大多数太阳能电池片是单晶或多晶硅电池。这些电池正面用退水玻璃背面用软的东西封装。它就是光伏系统中把辐射能转换成电能的部件。

按照太阳电池的用途，目的、规模、太阳能电池的种类等有各种形状的太阳能电池组件，下面就几种典型的例子进行介绍。

（一）用于电子产品的组件

为驱动计算器手表，收音机、电视、充电器等电子产品，一般需1.5V 至数十伏的电压。而单个太阳电池产生的电压小于1V ，所以要驱动这些电子产品，必须使多个太阳电池元件串联连接才能达到要求电压。

如图8.5（a ）、（b ）示出了民用晶体太阳组件的结构，是把太阳电池元件排列好，串联连接做成组件。可见，为驱动电子装置，需要一定的高压，而该组装方法存在问题是成本高，接线点太多；从可靠性的观点来看接线点太多是不利的。

(a)

__________________________________________________________________

2

(b)

图8.5 民用晶体硅太阳电池组件的结构

另一种是非晶硅太阳电池。因为非晶硅是靠气体反应形成的，很容易形成薄膜，在一块衬底上便于使多个单元电池串联连接而获得；较高的电压输出。

（二）用于电力的组件

电力用的太阳电池一般均安装在调用外，所以除太阳电池本身以外，还必须采用能经受雨、风、砂尘和温度变化甚至冰雹袭击等的框架、支撑板和密封树脂等进行完好的保护，现正研究各种电力用的太阳电池组件的结构。

如图8.6中（a ）所示的是衬片式结构，是在太阳电池的背后放一块衬片作为组件的支撑板，其上用透明树脂将整个太阳电池封住。支撑板采用纤维钢化塑料（FRP ）等。

图8.6 各种结构晶硅太阳电池电力用组件的结构

目前最常用的是图8.6（b ）所示的超光面式结构，在太阳电池的受光面放一块透明基板作组件的支撑板，其下用填充材料和背面被覆盖材料将太阳电池密封。上面的透明板用玻璃，最好采用透明度和耐冲击强度均好的钢化白玻璃。填充材料主要采用在紫外光照射时透过率衰减较小的聚乙烯醇缩丁醛（PVB ）和耐湿性良好的乙烯乙酸乙烯（EVA ）。反面涂层多采用金属铝同聚氟乙烯（PVF ）夹心状结构，使其具有耐湿性和高绝缘性。

此外，对可靠性要求特别高的应用，开发了一种新的封装方式，如图8.6（c ），即在两块玻璃板之间用树脂把太阳电池封入。

随着非晶硅太阳电池的发展，也在研究采用同晶体硅太阳电池一样的超光面封装方式，如图8.7（a ）所示，把集成型太阳电池衬底玻璃直接用作受光面的保护板，各单元电池的连接也不用导线，所以能使组件的组装工艺变得特别简单。此外，图8.7（b ）所示的组件类型也在研究之中。今后如更大面积太阳电池的研制取得进展的话，一般估计图8.7（c ）所示的单块衬底型组件是更适合的，这样可以进一步使组件成本降低。

__________________________________________________________________

3

图8.7 采用非晶硅太阳电池的各种电力用组件的结构

图8.8、图8.9分别给出一单晶硅太阳电池组件和非晶硅太阳电池组件与温度的关系和与光强的关系。与单个电池的温度系数不同，这是因为组件中包括了接线部分的因素。

图8.8 太阳电池组件数输出特性与温度关系的实例

(单晶硅电池组件的大小：30.2cm*121.7cm

非单晶硅电池组件的大小：37.8cm*71.1cm)

__________________________________________________________________

4

图8.9 太阳电池组件输出特性与光强关系的实例

(组件大小同图8.8)

由图8.9可知，非晶硅太阳电池组件与单晶硅太阳组件相比，其输出对温度的关系较小，转换效率随着光强的减小，在直线范围内比单晶硅的小。

图8.10给出了电力太阳电池组件的一些图片。

图8.10 电力用太阳电池组件

（三）聚光式组件

聚光式太阳电池发电系统是在聚焦的太阳光下工作的，有关这方面的研究工作最近在美国取得了较大的进展。它分为透镜式和反光镜式两种。

（1）透镜式

聚光所必须的大面积凸透镜采用透镜，它是把分割的凸透镜曲面连接在一起。菲涅耳透镜的形状有圆型和线型之分。如图8.11（a）示出了线型菲涅耳透镜的实例，太阳光聚焦

于配置为点状或线状的太阳电池上。

图8.11.两种聚光方式

太阳电池除了采用单晶硅太阳电池以外，常采用转换效率较高的砷化镓太阳电池。在圆型菲涅耳透镜、聚光比为500~1000倍的点聚焦情况下，单晶硅太阳电池的转换效率达15—17%而砷化镓太阳电池的达到18—20%。

（2）反光镜式

反光镜式又有两种形式，一种是采用抛物面镜，太阳电池则放在其焦点上，另一种是底面放置太阳电池，侧面配置反光镜，如图8.11（b）所示的槽形抛物面镜的形式较为常用。

此外还有其它方式,如图8.12（a）所示为荧光聚光板型太阳电池，是把所吸收的太阳电池光通过荧光板变为荧光，荧光在荧光板内传播，最后被聚集于放置着太阳电池的端部。现在这种荧光聚光板型太阳电池已能做到面积为1m2的效率为1%；面积为1600cm2的，效率为2.5%。另外在该方式中，正在研究如图8.12（b）所示的波长为分割型的荧光聚光板型太阳电池，其关键问题是要降低荧光板的价格，提高发光效率，以及提高可靠性等。

图8.12 荧光聚光板型太阳电池

__________________________________________________________________ 5

__________________________________________________________________

6

(四)混合型组件

光热混合型组件是为更有效地利用太阳能，让太阳光发电又发热的器件。这种混合型组件有聚光型光热混合型组件和聚热器型光热混合型组件。

聚光型光热混合组件如图8.13所示，聚光型太阳电池背面通过导热媒介物进行聚热。新能源综合开发机构（NEDO ）委托研究做系统能得到5KW 的电输出，25KW 的热输出。

图8.13 聚光型光热混合型组件

聚热型光热混合型组件是将太阳电池连接到聚热板上而发电的。图8.14所示为在真空玻璃管型聚热板上形成非晶硅太阳电池的混合型组件。

图8.14 采用非晶硅太阳电池的光热混合型组件

非晶硅太阳电池因为在可见光范围吸收系数很大，而在红外线范围反射系数大，所以也起着良好的选择吸收膜的作用，如图8.15所示。

__________________________________________________________________

7

图8.15 非晶硅太阳电池作为选择吸收膜的特性

非晶硅太阳电池被密封真空玻璃管内，所以不要包封，太阳能的总转换ê?效率达58%其中电能转换5%，热能转换53%。这对降低成本很有好处。

目前，上海交通大学，就用物理系，太阳能研究所采用结晶硅太阳电池电力用组件的封装方式，整个组件效率达15%，达到全国先进水平。

4.2有四个因素决定了光伏组件的输出功率

负载电阻、太阳辐照度，电池温度和光伏电池的效率。

对于给定的组件的输出可由其电流电压（I —V ）曲线来估算。如图8.16所示,在某一温度（T ）下太阳的照度也为一定的情况下，通过测定得了的数据绘出了些图，从图8.15中可知有开路电压（V OC ），短路电流（I SC ），最大功率点m 处的电流（Imp ）和电压（Vmp ）可得组件的功率W m =I mp V mp 。

V

I I m V m V oc

__________________________________________________________________

8

图8.16 光伏组件的I-V 特性图

对于一个给定的电池面积，电流与太阳辐照度成正比且几乎与温度无关，而电压（功率）随温度升高而下降。一般来说，晶体硅电池的电压降为0.5%/ C 。由此可以看到组件的温度对其功率的输出影响较大，所以阵列要安装在通风的地方，以保持凉爽；不能在一个屋顶或同一个支撑结构上安装过多的组件。

光伏阵列的任何部分不能被遮荫，它不像太阳能集热器，如果遮住了光伏组件必须有相同的电流。如果有几个电池被遮荫，则它们便不会产生电流且会成为反向偏压，这就意味着被遮电池消耗功率发热，久而久之，形成故障。但是有些偶然的遮挡是不可避免的，所以需要用旁路二极管来起保护作用。如果所有的组件是并联的，就不需要旁路二极管，即如果要求阵列输出电压为12V ，而每个组件的输出恰为12V ，则不需要对每个组件加旁路二极管，如果要求24V 阵列（或者更高），那么必须有2个（或者更多的）组件串联，这时就需要加上旁路二极管，如图8.17所示,

图8.17 带旁路二极管的串联电池

图8.18 对于24V 阵列阻塞二极管的接法

+

-

DC24V + - DC24V 阻塞二极管

阻塞二极管是用来控制光伏系统中电流的:

任何一个独立光伏系统都必须有防止从蓄电池流向阵列的反向电流的方法或有保护或失效的单元的方法。如果控制器没有这项功能的话，就要用到阻塞二极管，如图8.18阻塞二极管既可在每一并联支路，又可在阵列与控制器之间的干路上，但是当多条支路并联接成一个大系统，则应在每条支路上用阻塞二极管（如图8.18）以防止由于支路故障或遮蔽引起的电流由强电流支路流向弱电流支路的现象。在小系统中，在干路上用一个阻塞二极管就够了，不要两种都用，因为每个二极管会降压0.4~0.7V是一个12V系统的6%，这也是不小的一个比例。

__________________________________________________________________ 9

太阳能电池板安装角度怎样计算

1. 太阳时()s t 时间的计量以地球自转为依据，地球自转一周，计24太阳时，当太阳达到正南处为12:00。钟表所指的时间也称为平太阳时（简称为平时），我国采用东经120度经圈上的平太阳时作为全国的标准时间，即“北京时间”。（注：大同的经度为'18113o ）。（该定义摘自《太阳能应用技术》的第二章——太阳辐射） 2. 时角()ω 时角是以正午12点为0度开始算，每一小时为15度，上午为负下午为正，即10点和14点分别为-30度和30度。因此，时角的计算公式为 ()(),1215度-=s t ω (1) 其中s t 为太阳时（单位：小时）。（该定义摘自《太阳能应用技术》的第二章——太阳辐射） 3. 赤纬角()δ 赤纬角也称为太阳赤纬，即太阳直射纬度，其计算公式近似为 ()(),3652842sin 45.23度??? ??+=n πδ (2) 其中n 为日期序号，例如，1月1日为1=n ，3月22日为81=n 。（该定义摘自《太阳能应用技术》的第二章——太阳辐射） 4. 太阳高度角()α 太阳高度角是太阳相对于地平线的高度角，这是以太阳视盘面的几何中心和理想地平线所夹的角度。太阳高度角可以使用下面的算式，经由计算得到很好的近似值： ,cos cos cos sin sin sin ωδφδφα??+?= (3) 其中α为太阳高度角，ω为时角，δ为当时的太阳赤纬，φ为当地的纬度(大同的纬度为o 1.40)。（该定义摘自维基百科） 5. 太阳方位角()A 。 太阳方位角是太阳在方位上的角度，它通常被定义为从北方沿着地平线顺时

针量度的角。它可以利用下面的公式，经由计算得到良好的近似值，但是因为反正弦值，也就是()y x 1sin -=有两个以上的解，但只有一个是正确的，所以必需小心的处理。 .cos cos sin sin α δω?-=A (4) 下面的两个公式也可以用来计算近似的太阳方位角，不过因为公式是使用余弦函数，所以方位角永远是正值，因此，角度永远被解释为小于180度，而必须依据时角来修正。当时角为负值时 (上午)，方位角的角度小于180度，时角为正值时 (下午)，方位角应该大于180度，即要取补角的值。 ,cos sin cos cos cos sin cos α φδωφδ??-?=A (5) ,cos cos sin sin sin cos φ αφαδ??-=A (6) 其中A 为太阳的方位角，α为太阳高度角，ω为时角，δ为当时的太阳赤纬，φ为当地的地理纬度(大同的纬度为o 1.40)。 太阳能电池板方阵安装角度怎样计算？ 由于太阳能是一种清洁的能源，它的应用正在世界范围内快速地增长。利用太阳光发电就是一种使用太阳能的方式，可是目前建设一个太阳能发电系统的成本还是较高的，从我国现阶段的太阳能发电成本来看，其花费在太阳电池组件的费用大约为60～70％，因此，为了更加充分有效地利用太阳能，如何选取太阳电池方阵的方位角与倾斜角是一个十分重要的问题。 1.方位角 太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度）。一般情况下，方阵朝向正南（即方阵垂直面与正南的夹角为0°）时，太阳电池发电量是最大的。在偏离正南（北半球）30°度时，方阵的发电量将减少约10％～15％；在偏离正南（北半球）60°时，方阵的发电量将减少约20％～30％。但是，在晴朗的夏天，太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后，因此方阵的方位稍微向西偏一些时，在午后时刻可获得最大发电功率。在不同的季节，太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大的时候。方阵设置场所受到许多条件的制约，例如，在地面上设置时土地的方位角、在屋顶上设置时屋顶的方位角，或者是为了躲避太阳阴影时的方位角，以及布置规划、发电效率、设计规划、建设目的等许多因素都有关系。 如果要将方位角调整到在一天中负荷的峰值时刻与发电峰值时刻一致时，请参考下述的公式。至于并网发电的场合，希望综合考虑以上各方面的情况来选定方位角。 方位角 ＝（一天中负荷的峰值时刻（24小时制）－12）×15＋（经度－116） 10月9日北京的太阳电池方阵处于不同方位角时，日射量与时间推移的关系曲线。在不同的季节，各个方位的日射量峰值产生时刻是不一样的。 2.倾斜角 倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角，并希望此夹角是方阵一年中发电量为最大时的最佳倾斜角度。 一年中的最佳倾斜角与当地的地理纬度有关，当纬度较高时，相应的倾斜角也大。但是，和方位角一样，在设计中也要考虑到屋顶的倾斜角及积雪滑落的倾斜角（斜率大于50％-60％）等方面的限制条件。对于积雪滑落的倾斜角，即使在积雪期发电量少而年总发电量也存在增加的情况，因此，特别是在并网发电的系统中，并不一定优先考虑积雪的滑落，此外，还要进一步考虑其它因素。 对于正南（方位角为0°度），倾斜角从水平（倾斜角为0°度）开始逐渐向最佳的倾斜角过渡时，其日射量不断增加直到最大值，然后再增加倾斜角其日射量不断减少。特别是在倾斜角大于50°～60°以后，日射量急剧下降，直至到最后的垂直放置时，发电量下降到最小。方阵从垂直放置到10°～20°的倾斜放置都有实际的例子。对于方位角不为0°度的情况，斜面日射量的值普遍偏低，最大日射量的值是在与水平面接近的倾斜角度附近。 以上所述为方位角、倾斜角与发电量之间的关系，对于具体设计某一个方阵的方位角和倾斜角还应综合地进一步同实际情况结合起来考虑。

光伏组件与阵列设计

1.1 引言 太阳电池是将太阳光直接转换为电能的最基本元件，一个单体太阳能电池的单片为一个PN结，工作电压约为0.5V，工作电流约为20－25mA/cm2, 一般不能单独作为电源使用。因而需根据使用要求将若干单体电池进行适当的连接并经过封装后，组成一个可以单独对外供电的最小单元即组件（太阳能电池板）。其功率一般为几瓦至几十瓦，具有一定的防腐、防风、防雹、防雨的能力，广泛应用于各个领域和系统。 当应用领域需要较高的电压和电流，而单个组件不能满足要求时，可把多个组件通过串连或并联进行连接，以获得所需要的电压和电流，从而使得用户获取电力。根据负荷需要，将若干组件按一定方式组装在固定的机械结构上，形成直流发电的单元，即为太阳能电池阵列，也称为光伏阵列或太阳能电池方阵。一个光伏阵列包含两个或两个以上的光伏组件，具体需要多少个组件及如何连接组件与所需电压（电流）及各个组件的参数有关。 太阳能电池片并、串联组成太阳能电池组件；太阳能电池组件并、串联构成太阳能电池阵列。 1.2 光伏组件 1.2.1组件概述 光伏组件（俗称太阳能电池板）是将性能一致或相近的光伏电池片（整片的两种规格125*125mm、156*156mm），或由激光机切割开的不同规格的太阳能电池，按一定的排列串、并联后封装而成。由于单片太阳能电池片的电流和电压都很小，把他们先串联获得高电压，再并联获得高电流后，通过一个二极管（防止电流回输）然后输出。电池串联的片数越多电压越高，面积越大或并联的片数越多则电流越大。如一个组件上串联太阳能电池片的数量是36片，这意味着这个太阳能组件大约能产生17伏的电压。 1.2.2电池的连接与失配 失配的影响:失配损失是由于电池或者组件的互联引起的，这些电池或者组件没有相同的特性或者经历了不同的条件。在PV组件和方阵中，在某种条件下失配问题是一个严重的问题，因为一个组件在最差情况的输出是由其中的具有最低输出的太阳电池决定。例如，当一个太阳电池被遮挡而组件中的其它的太阳电池并没有被遮挡时，一个处于“良好”状态的太阳电池产生的功率可以被低性能的太阳电池耗散，而不是提供给负载。这可以导致非常高的局部电力耗散，并且由此而产生的局部加热可以引起组件不可恢复的损伤。 太阳能电池在串、并联成电池组件时，由于每片太阳能电池电性能不可能绝对一致，这就使得串、并联后的输出总功率往往小于各个单体太阳能电池输出功率之和，称作太阳能电池的失配。在太阳能组件的制造以及组建安装为阵列的过程中，失配问题总会存在，并或多或少的影响太阳能电池的性能。这是因为：1，

光伏组件支架及太阳能板安装工程施工组织设计方案

. . 目录 1、工程概况和特点 (3) 1.1工程简述 (3) 1.2工程规模 (3) 2、编制依据 (3) 3、开工前准备计划 (3) 3.1人员准备计划 (4) 3.2工机具准备计划 (8) 4、施工管理目标 (8) 4.1质量目标 (8) 4.2工期目标 (8) 4.3安全目标 (8) 5、光伏支架安装 (8) 5.1施工准备 (8) 5.2一般规定 (9) 5.3支架零部件及支架基础的检查 (9) 5.4标准螺栓及组件的要求和质量检验 (10) 5.5光伏组件支架安装工艺要求 (10) 5.6质量标准 (10) 6、光伏组件安装 (11) 6.1光伏组件安装前准备 (11) 7、光伏组件安装安全通则 (13) 8、安全文明施工 (14)

光伏支架及电池板安装施工方案 1、工程概况和特点 1.1工程简述 由华能风力发电有限责任公司投资建设的华能彰武风光互补（章古台）（20 兆瓦）光伏发电站项目地处省市彰武县北部的彰古台镇的低丘沙地区域。场地周围地势开阔，但略有起伏，周围基本无大型障碍物，光伏电站站址区域建设条件比较优越。本期光伏电站接入系统规划容量为20MWp。按目前国较先进的组阵方案，分为20个1MWp 的光伏矩阵单元，每一个1MWp矩阵单元经箱式逆变器逆变后，通过双分裂箱式变压器将逆变器交流输入的电压就地升压至35kV。箱变高压侧采用环接方式，10个逆变升压单元环接成一回出线，20个逆变升压单元以2回35kV架空线路接入华能彰北220kV风电场2期升压站35kV侧，由铁塔16基，线路全长4.119KM输送至变电站送至电网。 1.2工程规模 20MW光伏并网发电 2、编制依据 （1）《光伏发电站施工规》（GB50794-2012） （2）《光伏发电站验收规》（GB50796-2012） （3）钢结构工程质量检验评定标准（GB50221-2001） （4）光伏支架项目-安装说明书 （5）光伏组件支架安装施工图 （6）有关产品的技术文件 3、开工前准备计划 3.1人员准备计划 光伏组件支架安装：技术负责人10名，焊工30名，安装工150名，辅助工20名。 太阳能板安装：技术负责人12名，安装工100名，辅助工60名。 3.2工序质量检验和质量控制 实行质量岗位责任制，现场项目经理对工程质量负全面责任，班组保证分项工程质量，个人保证操作面和工序质量，严格执行工序间质量自检、交换检制度。

太阳电池阵列间距的设计计算：

并网光伏发电系统方阵的最佳安装倾角采用专业系统设计软件进行优化设计来确定，它应是系统全年发电量最大时的倾角。当倾角确定后我们要保证每个光伏阵列在冬至日上午九时到下午三时无阴影遮挡（北半球）。 太阳电池阵列间距的设计计算： 在北半球，对应最大日照辐射接收量的平面为朝向正南，阵列倾角确定后，要注意南北向前后阵列间要留出合理的间距，以免前后出现阴影遮挡，前后间距为：冬至日（一年当中物体在太阳下阴影长度最长的一天）上午9：00到下午3：00，组件之间南北方向无阴影遮挡。 固定光伏组件方阵的支架系统安装的前后最小间距D，如下图所示： 简化的计算公式如下： 式中：φ为纬度(在北半球为正、南半球为负)；H为光伏方阵阵列或遮挡物与可能被遮挡组件底边高度差。 同时在太阳能电池方阵排列布置还需要考虑地形，地貌的因素，要与当地自然环境有机的结合。同时设计要规范，并兼顾光伏电站的景观效果，在整个方阵场设计中尽量节约土地。太阳电池方阵的布置设计包括阵列倾角设计，方位角设计，阵列间距设计，需根据具体情况来进行计算。 关于跟踪系统阵列之间的间距计算相对复杂，由于跟踪支架系统的巡日条件和跟踪角度范围与其厂家产品有关，且每家不尽相同。故对其计算无实际意义。但有一点是一致的，就是我们都必须满足一天中不得小于6小时的照射时间窗口。需要说明的是上述时间为地方时。例如在计算中使用的太阳赤纬都是以天文年

历为准的，而天文年历所给出的参数都是世界时0时的值，但时角又是以地方时为依据的，而日常的钟表所显示的时间都是北京时。这里需要注意的是：北京时早8点时，乃是世界时0点，由于地球自西向东转动，所以，凡是在北京以东的地方，其地方时均比北京时要晚，即8点多，而北京以西的地方则尚未到8点。 经度订正是时间转换所必需的。在我国明确规定，东经为正，西经为负；但在美国则刚好相反。具体换算公式是：地方时（即太阳时）=北京时+E-4*（120-L）其中：E为地球绕日公转时进动和转速变化而产生的修正，单位为分；L为当地的经度

光伏阵列安装角度选择..

固定式光伏阵列安装角度 一、前言 太阳是一个巨大的能源，它以光辐射的形式每秒钟向太空发射约 3.8 M OM焦耳的能量，有22亿分之一投射到地球上，但已高达 173,000TW ,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。太阳光被大气层反射、吸收之后，还有70%透射到地面。 亿万年来，地球以此形成生物圈。并为地球带来许多能量的来源，如风能，化学能，水能，乃至部分潮汐能均属于广义太阳能。然而，这些能源经过近代工业飞速发展，很多能源已消耗殆尽，狭义太阳能的利用逐渐被人们推向前台。被动式利用太阳能光电转换和光电转换两种方式都得到迅速发展。光热转换是把太阳能转化为热能，光电转换就是将太阳能转化为电能（即通常所说的光伏发电），其中重点是后者。 我国的太阳能资源比较丰富且分布范围较广，太阳能光伏发电的发展潜力巨大。 我国地处北半球，太阳能资源异常丰富，总面积2/3以上地区年 日照时数大于2200h，其中西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原均为太阳能资源丰富地区；除四川盆地、贵州省资源稍差外，东部、南部及东北等其它地区都是资源较富和中等区。太阳能资源理论存储总量达每年17000亿t标准煤，与美国相近，比欧洲、日本优越得多。专家统计，如果把全国1%的荒漠中的太阳能用于发电，就可以发出相当于2003年全年的耗电量。届时，新疆、西藏、甘肃等广

■■I 大西部地区将成为我国新的能源基地。 此外，目前太阳能光伏发电技 术已日趋成熟，是最具可持续发展理想特征的可再生能源技术之一。 料 to 中厨太阳能资源分布 'lKurMV iifr++nx J 我国不同地区水平面上光辐射量与日照时间资料 表1

光伏发电支架组件安装资料

XXXX 10MWP光伏发电项目 光伏支架及组件 安装施工方案 审批人年月日审核人年月日编制人年月日 XXXX 二〇一五年八月

目录 一、工程概况 (2) 二、编制依据 (2) 三、施工准备 (2) 四、主要施工方法 (3) 五、施工进度计划及保证措施 (7) 六、质量标准与质量保证措施 (7) 七、施工安全文明管理措施 (10)

一、工程概况 本工程共5MWp的支架及光伏板安装，每MWp安装110组光伏板支架，共计550组光伏板支架。每组支架安装40块光伏板，共计22000块光伏板。 光伏板支架采用钢结构镀锌件通过螺栓进行连接，光伏板通过压块进行压接施工。 二、编制依据 1、《光伏发电站施工规范》（GB50794-2012）； 2、《光伏发电站验收规范》（GB50794-2012）； 3、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50505-2001)； 3、支架及组件安装说明书； 4、光伏支架及组件安装施工图 三、施工准备 3.1施工现场准备 1、认真熟悉图纸，熟悉设计交底和图纸会审纪要，了解设计的具体意图、所使用的规范、规程等，熟悉操作规程和具体施工方法。 2、安装支架和光伏组件所用工具、机械均已配备齐全。 3、现场进行样板引路，试安装一组，安装完毕后，请甲方及监理验收，合格后方可大面积开始安装，安装要求同样板一致。 3.2技术准备 1、收到施工图后，及时组织施工图会审。 2、组织相关人员认真学习支架说明书，召开技术专题会议，将安装问题暴露出来，集中解决，以便顺利进行大面积施工。 3、针对项目部各施工区域工长及安装施工队带班进行技术交底。 3.3机械、劳动力投入计划 光伏支架和组件安装拟投入人力40人左右（高峰），根据工程的进展情况，可灵活增减人数。主要用工体现在光伏支架和光伏组件运输、安装上，人数不够用普工补充，普工主要用于转运材料和配合等工作。具体用工情况详见机械与劳动力计划表。

光伏电站阵列单元优化设计软件的开发与实现

计 算 机 系 统 应 用 https://www.wendangku.net/doc/046571268.html, 2014 年 第23卷 第 1 期 86软件技术·算法 Software Technique ·Algorithm 光伏电站阵列单元优化设计软件的开发与实现① 王昊轶1, 郭志彤2, 王一波1, 李 健1 1(中国科学院电工研究所 可再生能源发电系统研究部, 北京 100190) 2 (辽宁省电力有限公司 发展策划部, 沈阳 110006) 摘 要: 针对我国光伏电站工程设计过程中如何提高阵列单元设计效率的实际问题, 研究了通过开发计算机软件来解决这一问题的方法, 并详细论述了该软件的设计与实现过程. 通过对光伏发电系统设计过程的分析, 确定了软件的功能定位及其主要功能, 采用面向对象的设计方法完成了软件设计, 在Visual C++2010环境下完成软件的开发. 该软件通过工程设计人员的试用, 具备较好的人机界面, 将设计人员从繁重的工程计算中解脱出来, 大大的提高了设计效率. 关键词: 光伏发电系统; 计算机辅助设计; 光伏电站设计 Developing of PV Plants Array Unit Optimization Design Software WANG Hao-Yi 1, GUO Zhi-Tong 2, WANG Yi-Bo 1, LI Jian 1 1(Institute of Electrical Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China) 2 (Liaoning Electric Power Company Limited, Shenyang 110006, China) Abstract : This paper discussed the design and implementation of PV array design software in detail. By the analysis of photovoltaic power generation system design process, it determined the function orientation and the main function of software. The software was designed with the help of the object-oriented design method. Under the environment of Visual c++2010, it was completed. The software has the good man-machine interface and greatly improves the design efficiency. Key words : PV system; CAD; PV design 1 引言 随着光伏组件成本的下降及光伏上网电价的调整, 光伏发电在我国能源结构中的比例逐渐加大, 在我国西部太阳能资源一类地区正在建设容量在几十兆瓦及以上的大型光伏电站. 一个大型光伏电站通常由若干方阵组成, 每个方阵由若干阵列单元组成, 因此光伏阵列单元是光伏电站的基本组成单元, 也是工程设计人员在进行电站设计时的基本设计单元[1-3]. 光伏阵列单元的设计是否合理, 直接影响整个电站的运行性能. 但是光伏阵列单元的设计需要综合考虑天文、气象、电气、机械等多领域的计算, 因此完全凭借设计人员的经验很难达到满意的设计性能. 为了提高工程设计人员的设计效率和电站的设计 ① 基金项目:国家高技术研究发展计划(863)(2011AA05A303) 收稿时间:2013-06-25;收到修改稿时间:2013-08-14 性能, 国外学者开发出了一些相关软件如PVsys, PVsol 等, 文献[4,5]对这些软件的功能进行了介绍. 但是这些软件主要面向欧洲和美国的光伏电站设计, 采用的气象数据和设计规范与我国有所差异. 因此作者通过与我国电站设计工程人员交流沟通, 参考我国电气设计相关标准及文献[1-3,6-8], 完成了大型并网光伏电站工程设计与仿真分析软件. 本文详细论述了该软件中的一个子系统“光伏电站阵列单元优化设计软件”的设计方法和实现. 2 软件的功能定位 大型光伏电站工程设计与仿真分析系统是一套覆盖光伏电站工程设计全过程的大型工程设计软件, 其

太阳能板安装角度

太阳能方阵安装角度的计算 由于太阳能是一种清洁的能源，它的应用正在世界范围内快速地增长。利用太阳光发电就是一种使用太阳能的方式，可是目前建设一个太阳能发电系统的成本还是较高的，从我国现阶段的太阳能发电成本来看，其花费在太阳电池组件的费用大约为60～70％，因此，为了更加充分有效地利用太阳能，如何选取太阳电池方阵的方位角与倾斜角是一个十分重要的问题。1.方位角 太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度）。一般情况下，方阵朝向正南（即方阵垂直面与正南的夹角为0°）时，太阳电池发电量是最大的。在偏离正南（北半球）30°度时，方阵的发电量将减少约10％～15％；在偏离正南（北半球）60°时，方阵的发电量将减少约20％～30％。但是，在晴朗的夏天，太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后，因此方阵的方位稍微向西偏一些时，在午后时刻可获得最大发电功率。在不同的季节，太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大的时候。方阵设置场所受到许多条件的制约，例如，在地面上设置时土地的方位角、在屋顶上设置时屋顶的方位角，或者是为了躲避太阳阴影时的方位角，以及布置规划、发电效率、设计规划、建设目的等许多因素都有关系。如果要将方位角调整到在一天中负荷的峰值时刻与发电峰值时刻一致时，请参考下述的公式。至于并网发电的

场合，希望综合考虑以上各方面的情况来选定方位角。方位角＝（一天中负荷的峰值时刻（24小时制）－12）×15＋（经度－116） 10月9日北京的太阳电池方阵处于不同方位角时，日射量与时间推移的关系曲线。在不同的季节，各个方位的日射量峰值产生时刻是不一样的。 2.倾斜角 倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角，并希望此夹角是方阵一年中发电量为最大时的最佳倾斜角度。一年中的最佳倾斜角与当地的地理纬度有关，当纬度较高时，相应的倾斜角也大。但是，和方位角一样，在设计中也要考虑到屋顶的倾斜角及积雪滑落的倾斜角（斜率大于50％-60％）等方面的限制条件。对于积雪滑落的倾斜角，即使在积雪期发电量少而年总发电量也存在增加的情况，因此，特别是在并网发电的系统中，并不一定优先考虑积雪的滑落，此外，还要进一步考虑其它因素。对于正南（方位角为0°度），倾斜角从水平（倾斜角为0°度）开始逐渐向最佳的倾斜角过渡时，其日射量不断增加直到最大值，然后再增加倾斜角其日射量不断减少。特别是在倾斜角大于50°～60°以后，日射量急剧下降，直至到最后的垂直放置时，发电量下降到最小。方阵从垂直放置到10°～20°的倾斜放置都有实际的例子。对于方位角不为0°度的情况，斜面日射量的值普遍偏低，最大日射量的值是在与水平面接近的倾斜角度附近。以上所述为方位角、倾斜角与发电量之间的关系，对于具体设计某一个方阵的方位角和倾斜角还应综合地进一步同实际情况结合起来考虑。

光伏阵列建模

基于PSCAD 的光伏阵列建模 钱海艇 河海大学电气工程学院，南京市（210098) E-mail ：Qht916@https://www.wendangku.net/doc/046571268.html, 摘 要：根据常用的光伏电池数学模型、光伏电池与温度和光强数值函数关系以及光伏阵列输出特性与光伏电池串－并联函数关系等原理，在PSCAD 环境下，采用新方法构建了光伏阵列仿真模型。文中通过引入不同厂家的光伏电池参数和动态气象数据，进行了光伏电池特性曲线拟合、光伏阵列耦合负载发电以及并网发电等仿真试验。同时给出相关仿真试验结果，经分析表明该模型适合光伏发电系统的仿真试验。 关键词：光伏电池特性；光伏阵列；PSCAD；动态气象数据；光伏发电； 中图分类号：TK514 0. 引言 随着光伏发电技术的发展，大规模光伏发电正面向全球化、商业化的发展。由于变化的气象环境对光伏电池电力输出的影响，在设计光伏发电系统过程中，进行仿真分析、寻求可靠的运行参数是必须的。从而，在理论研究的基础上，构建可靠实用的光伏阵列仿真模型，进而分析光伏发电系统的可行性、可靠性、经济效益最优化以及运行效率最高化等，都是非常必要的研究。 目前，国内外有很多文献是关于光伏发电系统仿真建模，但多数是根据电子学原理，给出复杂的数值仿真模型[1 ～3]。而且，大多数文献都是按照稳态理论来建模的，能够充分考虑光强和温度因素的据少。且多数在构建光伏阵列模型时都是简单的串、并联，没有考虑其对 输出的影响。 本文提出的光伏阵列仿真模型不仅考虑到串－并联对输出的影响，还可以根据不同的气象数据和运行环境数据，模拟光伏电池在不同环境下的运行模式和状况。而且，可以根据不同种类光伏电池的特性参数，设定运行模式。仿真试验的结果表明，该模型便于工程应用，能满足多数工程项目物理模拟的精度要求。 1. 光伏电池及光伏阵列模型 1.1 光伏电池特性及模型 针对光伏电池特性的研究和文献国内外有很多[1～5]，理论和技术均已成熟。根据光电学 原理，光伏电池数学模型可分为单指数模型和双指数模型，文献[3 、4]中已经有详细的说明。按照文献[5]对光伏电池等值电路模型的分类有三种，其中最为精确，应用最广的是第三种， 如式（1）所列。 ()0exp 1s s L sh V IR q V IR I I I R AKT ++=?????????????????? ? （1） 根据工程应用要求实用性和精确性相结合的特点，根据文献[6]的近似方法可以得到式 （2）。其中有两个近似系数K 1、K 2可以由式（3）和（4）确定。 (){}12exp 1 sc sc oc I I K I V K V =?×????? （2）

光伏组件与阵列设计复习过程

光伏组件与阵列设计

1.1 引言 太阳电池是将太阳光直接转换为电能的最基本元件，一个单体太阳能电池的单片为一个PN结，工作电压约为0.5V，工作电流约为20－25mA/cm2, 一般不能单独作为电源使用。因而需根据使用要求将若干单体电池进行适当的连接并经过封装后，组成一个可以单独对外供电的最小单元即组件（太阳能电池板）。其功率一般为几瓦至几十瓦，具有一定的防腐、防风、防雹、防雨的能力，广泛应用于各个领域和系统。 当应用领域需要较高的电压和电流，而单个组件不能满足要求时，可把多个组件通过串连或并联进行连接，以获得所需要的电压和电流，从而使得用户获取电力。根据负荷需要，将若干组件按一定方式组装在固定的机械结构上，形成直流发电的单元，即为太阳能电池阵列，也称为光伏阵列或太阳能电池方阵。一个光伏阵列包含两个或两个以上的光伏组件，具体需要多少个组件及如何连接组件与所需电压（电流）及各个组件的参数有关。 太阳能电池片并、串联组成太阳能电池组件；太阳能电池组件并、串联构成太阳能电池阵列。 1.2 光伏组件 1.2.1组件概述 光伏组件（俗称太阳能电池板）是将性能一致或相近的光伏电池片（整片的两种规格125*125mm、156*156mm），或由激光机切割开的不同规格的太阳能电池，按一定的排列串、并联后封装而成。由于单片太阳能电池片的电流和电压都很小，把他们先串联获得高电压，再并联获得高电流后，通过一个二极管（防止电流回输）然后输出。电池串联的片数越多电压越高，面积越大或并联的片数越多则电流越大。如一个组件上串联太阳能电池片的数量是36片，这意味着这个太阳能组件大约能产生17伏的电压。 1.2.2电池的连接与失配 失配的影响:失配损失是由于电池或者组件的互联引起的，这些电池或者组件没有相同的特性或者经历了不同的条件。在PV组件和方阵中，在某种条件下失配问题是一个严重的问题，因为一个组件在最差情况的输出是由其中的具有最低输出的太阳电池决定。例如，当一个太阳电池被遮挡而组件中的其它的太阳电池并没有被遮挡时，一个处于“良好”状态的太阳电池产生的功率可以被低性能的太阳电池耗散，而不是提供给负载。这可以导致非常高的局部电力耗散，并且由此而产生的局部加热可以引起组件不可恢复的损伤。 太阳能电池在串、并联成电池组件时，由于每片太阳能电池电性能不可能绝对一致，这就使得串、并联后的输出总功率往往小于各个单体太阳能电池输出功率之和，称作太阳能电池的失配。在太阳能组件的制造以及组建安装为阵列的过程中，失配问题总会存在，并或多或少的影响太阳能电池的性能。这是

光伏支架安装方式

光伏支架安装方式 光伏支架作为光伏电站重要的组成部分，它承载着光伏电站的发电主体。支架的选择直接影响着光伏组件的运行安全、破损率及建设投资，选择合适的光伏支架不但能降低工程造价，也会减少后期养护成本。 一、光伏支架类型

1、根据材料分类 根据光伏支架主要受力杆件所采用材料的不同，可将其分为铝合金支架、钢支架以及非金属支架，其中非金属支架使用较少，而铝合金支架和钢支架各有特点。 2、根据安装方式分类 二、固定式光伏支架介绍 光伏阵列不随太阳入射角变化而转动，以固定的方式接收太阳辐射。根据倾角设定情况可以分为：最佳倾角固定式、斜屋面固定式和倾角可调固定式。 、最佳倾角固定式 1 先计算出当地最佳安装倾角，而后全部阵列采用该倾角固定安装，目前在 平顶屋面电站和地面电站广泛使用。

混凝土基础支架-平顶屋面1) 平顶屋面混凝土基础支架是目前平屋面电站中最常用的安装形式，根据基础的形式可以分为条形基础和独立基础;支架支撑柱与基础的连接方式可以通过地脚螺栓连接或者直接将支撑柱嵌入混凝土基础。

优点：抗风能力好，可靠性强，不破坏屋面防水结构。 缺点：需要先制作好混凝土基础，并养护到足够强度才能进行后续支架安装，施工周期较长。混凝土压载支架-平顶屋面2)

优点：混凝土压载支架施工方式简单，可在制作配重块时同时进行支架安 装，节省施工时间。缺点：混凝土压载支架抗风能力相对较差，设计配重块重量时需要充分考 虑到当地最大风力。 -混凝土基础支架 3)地面电站地面电站混凝土基础支架多种多样，根据不用的项目地质情况，可选择对 应的安装方式，以下主要介绍现浇钢筋混凝土基础、独立及条形混凝土基础、预制混凝土空心柱基础等几种最常见的混凝土基础安装形式。现浇钢筋混凝土基础根据基础形式不同，现浇钢筋混凝土基础可分为现浇混凝土桩和浇注锚杆。 优点：现浇钢筋混凝土基础开挖土方量少，混凝土钢筋用量小，造价较低、 施工速度快。缺点：现浇钢筋混凝土基础施工易受季节和天气等环境因素限制，施工要

光伏阵列(太阳能电池板方阵)安装角度计算和确定

太阳能电池板方阵安装角度计算 由于太阳能是一种清洁的能源，它的应用正在世界范围内快速地增长。利用太阳光发电就是一种使用太阳能的方式，可是目前建设一个太阳能发电系统的成本还是较高的，从我国现阶段的太阳能发电成本来看，其花费在太阳电池组件的费用大约为30~40%，因此，为了更加充分有效地利用太阳能，如何选取太阳电池方阵的方位角与倾斜角是一个十分重要的问题。 1.方位角 太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度）。一般情况下，方阵朝向正南（即方阵垂直面与正南的夹角为0°）时，太阳电池发电量是最大的。在偏离正南（北半球）30° 度时，方阵的发电量将减少约10%~15%；在偏离正南（北半球）60°时，方阵的发电量将减少约20%~30%。但是，在晴朗的夏天，太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后，因此方阵的方位稍微向西偏一些时，在午后时刻可获得最大发电功率。在不同的季节，太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大的时候。方阵设置场所受到许多条件的制约，例如，在地面上设置时土地的方位角、在屋顶上设置时屋顶的方位角，或者是为了躲避太阳阴影时的方位角，以及布置规划、发电效率、设计规划、建设目的等许多因素都有关系。如果要将方位角调整到在一天中负荷的峰值时刻与发电峰值时刻一致时，请参考下述的公式。至于并网发电的场合，希望综合考虑以上各方面的情况来选定方位角。方位角=（一天中负荷的峰值时刻（24小时制）—12）X 1$ （经度－116）10月9日北京的太阳电池方阵处于不同方位角时，日射量与时间推移的关系曲线。在不同的季节，各个方位的日射量峰值产生时刻是不一样的。 2.倾斜角 倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角，并希望此夹角是方阵一年中发电量为最大时的最佳倾斜角度。一年中的最佳倾斜角与当地的地理纬度有关，当纬度较高时，相应的倾斜角也大。但是，和方位角一样，在设计中也要考虑到屋顶的倾斜角及积雪滑落的倾斜角（斜率大于50%-60%）等方面的限制 条件。对于积雪滑落的倾斜角，即使在积雪期发电量少而年总发电量也存在增加的情况，因此，特别是在并网发电的系统中，并不一定优先考虑积雪的滑 落，此外，还要进一步考虑其它因素。对于正南（方位角为0°度），倾斜角从

光伏组件与阵列设计

1.1 引言 太阳电池是将太直接转换为电能的最基本元件，一个单体太阳能电池的单片为一个PN结，工作电压约为0.5V，工作电流约为20－25mA/cm2, 一般不能单独作为电源使用。因而需根据使用要求将若干单体电池进行适当的连接并经过封装后，组成一个可以单独对外供电的最小单元即组件（太阳能电池板）。其功率一般为几瓦至几十瓦，具有一定的防腐、防风、防雹、防雨的能力，广泛应用于各个领域和系统。 当应用领域需要较高的电压和电流，而单个组件不能满足要求时，可把多个组件通过串连或并联进行连接，以获得所需要的电压和电流，从而使得用户获取电力。根据负荷需要，将若干组件按一定方式组装在固定的机械结构上，形成直流发电的单元，即为太阳能电池阵列，也称为光伏阵列或太阳能电池方阵。一个光伏阵列包含两个或两个以上的光伏组件，具体需要多少个组件及如何连接组件与所需电压（电流）及各个组件的参数有关。 太阳能电池片并、串联组成太阳能电池组件；太阳能电池组件并、串联构成太阳能电池阵列。 1.2 光伏组件 1.2.1组件概述 光伏组件（俗称太阳能电池板）是将性能一致或相近的光伏电池片（整片的两种规格125*125mm、156*156mm），或由激光机切割开的不同规格的太阳能电池，按一定的排列串、并联后封装而成。由于单片太阳能电池片的电流和电压都很小，把他们先串联获得高电压，再并联获得高电流后，通过一个二极管（防止电流回输）然后输出。电池串联的片数越多电压越高，面积越大或并联的片数越多则电流越大。如一个组件上串联太阳能电池片的数量是36片，这意味着这个太阳能组件大约能产生17伏的电压。 1.2.2电池的连接与失配 失配的影响:失配损失是由于电池或者组件的互联引起的，这些电池或者组件没有相同的特性或者经历了不同的条件。在PV组件和方阵中，在某种条件下失配问题是一个严重的问题，因为一个组件在最差情况的输出是由其中的具有最低输出的太阳电池决定。例如，当一个太阳电池被遮挡而组件中的其它的太阳电池并没有被遮挡时，一个处于“良好”状态的太阳电池产生的功率可以被低性能的太阳电池耗散，而不是提供给负载。这可以导致非常高的局部电力耗散，并且由此而产生的局部加热可以引起组件不可恢复的损伤。 太阳能电池在串、并联成电池组件时，由于每片太阳能电池电性能不可能绝对一致，这就使得串、并联后的输出总功率往往小于各个单体太阳能电池输出功率之和，称作太阳能电池的失配。在太阳能组件的制造以及组建安装为阵列的过程中，失配问题总会存在，并或多或少的影响太阳能电池的性能。这是因为：1，

光伏电站倾角计算方式

太阳能阵列倾角计算方法的讨论和介绍在光伏阵列设计和安装中，许多参数需要根据安装地点以及周围环境进行特殊计算和分 析。太阳能阵列倾斜角度设计就是其中重要的一环。合理的设计和安装可以提高系统产能10%左右，对于一些地理位置特殊的项目，相较于较差的设计，增产更可能高达20%。据我所知，大多数业内设计师和安装师默认的方法是“阵列最佳倾角”等于“所在地的纬度角”。这篇文章将会讨论和证明这种方法的缺陷，同时介绍我个人认为更为优化和准确的测算方法。相信不少同仁在希望知道老方法的不足之前，可能更感兴趣了解这个“倾角等于纬度角”结论是怎么得出的吧。其实这并非是一个经验论，而是基于太阳行径以及方位在特殊的日期下计算出来的一个等式。 想要在地球上定位一个地点，知道经纬度是必要的.经度（Longitude)λ和纬度(Latitude) ?相当于我们平面几何中的Y轴和X轴，不过他们一个以本初子午线（the Prime Meridian)为基准,一个以赤道（Equator）为基准，其坐标交点就是我们需要查找的地点。比如北京的坐标就是39.9N°，116.4°E，意思就是北京在赤道以北39.9度，格林威治线以东116.4度。经纬度和方位角（Azimuth）是完全的两个概念，但是这两个角度对于光伏阵列的倾角和朝向，有着至关重要的影响，后文也会有所介绍。 图一：经纬度示意图 图一的?角度就是该地点相对于地心的纬度角，而λ则是该地点相对于格林威治线的经度角。

图二：方位角示意图 如果说经纬角度是定位角的话，方位角更像一个指向角。在世界地图中，“上北下南，左西右东”其实就是对方位角的通俗表达。如图二所示，方位角（Azimuth）其实就是朝向相对于正北的偏角。通常方位角有两种定义范围，分别是0至360度和180至-180度。澳大利亚采用的正北是0度，然后顺时针90度为正东，180度为正南，270度为正西。需要注意的是这里的正方向都是指的地理的正方向，而平时拿指南针或者大部分手机APP测出来的是地球磁场的北极，是有一个偏角的，由于是不规则变化，所以没有办法固定这个偏角度。专业的光伏测量仪器，比如英国的SEAWARD或美国的Solmetric生产的自带内置GPS的测量工具，是可以准确测出地理北极的。当然设计师也可以登录网上卫星地图，用直尺或量角器在误差允许的范围内进行估测。 图二中还显示了星体（太阳）的高度角（Altitude)α，它表示太阳距离观测点与水平面所成的夹角。高度角随着季节和一天内不同时间段在变化，准确的数值需要从观测站数据库获得。高度角的变化直接影响太阳能板对太阳光照强度的接收。其实一年之内，太阳相较于同一地

光伏支架类型及常见问题

光伏支架类型及常见问题 光伏支架作为光伏电站重要的组成部分，它承载着光伏电站的发电主体。支架的选择直接影响着光伏组件的运行安全、破损率及建设投资，选择合适的光伏支架不但能降低工程造价，也会减少后期养护成本。 一、光伏支架类型 1、根据材料分类 根据光伏支架主要受力杆件所采用材料的不同，可将其分为铝合金支架、钢支架以及非金属支架，其中非金属支架使用较少，而铝合金支架和钢支架各有特点。

2、根据安装方式分类 二、固定式光伏支架介绍 光伏阵列不随太阳入射角变化而转动，以固定的方式接收太阳辐射。根据倾角设定情况可以分为：最佳倾角固定式、斜屋面固定式和倾角可调固定式。 1、最佳倾角固定式 先计算出当地最佳安装倾角，而后全部阵列采用该倾角固定安装，目前在平顶屋面电站和地面电站广泛使用。

1）平顶屋面-混凝土基础支架 平顶屋面混凝土基础支架是目前平屋面电站中最常用的安装形式，根据基础的形式可以分为条形基础和独立基础；支架支撑柱与基础的连接方式可以通过地脚螺栓连接或者直接将支撑柱嵌入混凝土基础。 平顶屋面条形混凝土基础支架 a.地脚螺栓连接 b. 直接嵌入基础 平顶屋面独立混凝土基础支架 平顶屋面混凝土基础支架安装方式优点为抗风能力好，可靠性强，不破坏屋面防水结构；缺点为需要先制作好混凝土基础，并养护到足够强度才能进行后续支架安装，施工周期较长。

2）平顶屋面-混凝土压载支架 混凝土压载支架施工方式简单，可在制作配重块时同时进行支架安装，节省施工时间，但其抗风能力相对较差，设计配重块重量时需要充分考虑到当地最大风力。 平顶屋面混凝土压载支架 3）地面电站-混凝土基础支架 地面电站混凝土基础支架多种多样，根据不用的项目地质情况，可选择对应的安装方式，以下主要介绍现浇钢筋混凝土基础、独立及条形混凝土基础、预制混凝土空心柱基础等几种最常见的混凝土基础安装形式。 现浇钢筋混凝土基础 根据基础形式不同，现浇钢筋混凝土基础可分为现浇混凝土桩和浇注锚杆。施工工艺都是先开孔，然后放入钢筋和混凝土，经养护凝固后与支架连接。其中现浇混凝土桩基础可以通过埋设地脚螺栓与支架支撑柱连接，可以直接将支撑柱嵌入混凝土，浇注锚杆基础不需成桩。现浇钢筋混凝土基础开挖土方量少，混凝土钢筋用量小，造价较低、施工速度快。但施工易受季节和天气等环境因素限制，施工要求高，一旦做好后无法再调节。 a.直接嵌入基础 b.地脚螺栓连接 c.浇注锚杆 现浇钢筋混凝土基础

光伏方阵的安装角度计算方式

光伏方阵的安装角度计算方式 由于太阳能是一种清洁的能源，它的应用正在世界范围内快速地增长。利用太阳光发电就是一种使用太阳能的方式，可是目前建设一个太阳能发电系统的成本还是较高的，从我国现阶段的太阳能发电成本来看，其花费在太阳电池组件的费用大约为60～70％，因此，为了更加充分有效地利用太阳能，如何选取太阳电池方阵的方位角与倾斜角是一个十分重要的问题。 1.方位角 太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度）。一般情况下，方阵朝向正南（即方阵垂直面与正南的夹角为0°）时，太阳电池发电量是最大的。在偏离正南（北半球）30°度时，方阵的发电量将减少约10％～15％；在偏离正南（北半球）60°时，方阵的发电量将减少约20％～30％。但是，在晴朗的夏天，太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后，因此方阵的方位稍微向西偏一些时，在午后时刻可获得最大发电功率。在不同的季节，太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大的时候。方阵设置场所受到许多条件的制约，例如，在地面上设置时土地的方位角、在屋顶上设置时屋顶的方位角，或者是为了躲避太阳阴影时的方位角，以及布置规划、发电效率、设计规划、建设目的等许多因素都有关系。如果要将方位角调整到在一天中负荷的峰值时刻与发电峰值时刻一致时，请参考下述的公式。至于并网发电的场合，希望综合考虑以上各方面的情况来选定方位角。方位角＝（一天中负荷的峰值时刻（24小时制）－12）×15＋（经度－116）10月9日北京的太阳电池方阵处于不同方位角时，日射量与时间推移的关系曲线。在不同的季节，各个方位的日射量峰值产生时刻是不一样的。 2.倾斜角 倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角，并希望此夹角是方阵一年中发电量为最大时的最佳倾斜角度。一年中的最佳倾斜角与当地的地理纬度有关，当纬度较高时，相应的倾斜角也大。但是，和方位角一样，在设计中也要考虑到屋顶的倾斜角及积雪滑落的倾斜角（斜率大于50％-60％）等方面的限制条件。对于积雪滑落的倾斜角，即使在积雪期发电量少而年总发电量也存在增加的情况，因此，特别是在并网发电的系统中，并不一定优先考虑积雪的滑落，此外，还要进一步考虑其它因素。对于正南（方位角为0°度），倾斜角从水平（倾斜角为0°度）开始逐渐向最佳的倾斜角过渡时，其日射量不断增加直到最大值，然后再增加倾斜角其日射量不断减少。特别是在倾斜角大于50°～60°以后，日射量急剧下降，直至到最后的垂直放置时，发电量下降到最小。方阵从垂直放置到10°～20°的倾斜放置都有实际的例子。对于方位角不为0°度的情况，斜面日射量的值普遍偏低，最大日射量的值是在与水平面接近的倾斜角度附近。以上所述为方位角、倾斜角与发电量之间的关系，对于具体设计某一个方阵的方位角和倾斜角还应综合地进一步同实际情况结合起来考虑。 3.阴影对发电量的影响一般情况下，我们在计算发电量时，是在方阵面完全没有阴影的前提下得到的。因此，如果太阳电池不能被日光直接照到时，那么只有散射光用来发电，此时的发电量比无阴影的要减少约10％～20％。针对这种情况，我们要对理论计算值进行校正。通常，在方阵周围有建筑物及山峰等物体时，太阳出来后，建筑物及山的周围会存在阴影，因此在选择敷设方阵的地方时应尽量避开阴影。如果实在无法躲开，也应从太阳电池的接线方法上进行解决，使阴影对发电量的影响降低到最低程度。另外，如果方阵是前后放置时，后面的方阵与前面的方阵之间距离接近后，前边方阵的阴影会对后边方阵的发电量产生影响。有一个高为L1的竹竿，其南北方向的阴影长度为L2，太阳高度（仰角）为A，在方位