单位面积光伏组件安装容量测算.doc

单位面积光伏发电系统安装容量测算1.引言近年来随着环境污染的愈加严重以及国家对于光伏发电项目的支持力度不断加大，且分布式光伏发电系统具有可安装在任何有阳光照射的地方的优点，越来越多的企业和居民对安装分布式光伏发电系统具有浓厚的兴趣对于居民及企业用户来讲，摆在面前的首要问题就是投资问题，目前大部分光伏发电项目都是以每瓦成本来进行项目报价，所以居民和企业用户关心的第一个问题就是自己的空余空间能够安装多大容量的光伏发电系统2.安装容量测算对于光伏发电系统的设计，其首要原则就是根据安装地点的具体情况选择合适的组件安装方式，然后根据现场可安装面积进行发电系统容量估算，然后结合客户用电情况及意向确定最终的光伏发电系统安装容量下面我们将以河南森源集团有限公司 22KW 分布式光伏发电工程为例，详细阐述单位面积光伏发电系统安装容量的测算方法 河南森源集团 22KW 分布式光伏发电工程平面布置如图 1 所示。

图 1 河南森源集团 22KW 分布式光伏发电工程平面布置图 从图中我们可以看出该安装地点东西长 30 米，南北宽 18 米，面积 540 平方米，由于屋顶平面西侧为电梯机房，高度约 5 米，考虑电梯机房在安装地点的投影面积，在该机房东侧 11 米内不考虑安装光伏组件该分布式光伏发电工程选用光伏组件的功率为 250W，尺寸为 1640mm*992mm，光伏方阵长度为 17.8米，宽度为 2.6 米，光伏组件的安装方式如图 2 所示图 2 光伏组件安装方式考虑安装地点屋顶承重能力，将多个光伏阵列并行分布在安装楼面，需确定光伏组件阵列间距离以避免南部的方阵对北部方阵形成遮阴光伏组件阵列行间距计算：为防止南边的方阵对北边的形成遮阴，计算的原则是：冬至日上午 9 点到下午 3 点期间，南部的光伏阵列对北部的阵列不形成遮挡计算公式如图：其中：d 为光伏组件前后排间距Φ 为安装地理位置的纬度H 为阵列前排最高点与后排组件最低位置的高度差此工程安装地点为郑州市，位于河南省中部偏北，东经 112°42' -114°14'，北纬 34°16' - 34°58'之间，计算时取 Φ 为 34°光伏组件的安装高度差 H 为 1.55 米。

由上公式可知光伏组件阵列间最小距离 d_1 为：d_1=1.55×2.2=3.41 米由于最南侧组件方阵有女儿墙阻挡，为避免女儿墙阴影对光伏方阵的影响，女儿墙与光伏组件的最小距离 d_2 为：d_2=(0.9-0.284)×2.2=1.36 米图 3 22KW 分布式组件方阵间隔示意图河南森源 22KW 分布式工程实际安装情况如图 3 所示，图中光伏方阵与方阵之间的间隔为 3.78 米＞d_1,女儿墙与方阵之间的间隔为 2.11 米＞d_2,因此可得，该分布式工程方阵排布合理，符合光伏方阵发电需求该分布式发电工程可利用面积 540 平方米，实际安装面积 17.8×18=320.4 平方米，安装容量为22KW，计算得每平方米可安装容量为 P=22000／320.4=69W3.不同安装方式容量测算上节所述分布式工程安装于企业楼顶，可利用面积较大，可将多个光伏方阵并列布置而对于居民用户，其屋顶平面安装面积不大，如果将多个光伏方阵并列布置可能造成其安装空间的浪费在此，对比不同安装方式的情况下光伏组件的安装容量，并以单位面积安装容量来评估该安装方式的适用性方式一:组件规格：250W 尺寸：1640*992mm方阵形式：两个组件竖向排列形成一个光伏方阵排列方式：共计两排光伏方阵女儿墙高度 1 米，光伏组件距地面 0.208 米。

根据上一节方阵间隔计算方式，满足其正常发电要求的效果图如图 4 所示图 4 双排光伏方阵安装示意图根据图 4 中所示安装方式，安装 4 块光伏组件所占用的面积为：11.6*0.992=11.5 平方米组件最高处离安装地面距离为 1.9 米安装容量为：250*4=1000 瓦单位面积安装容量 P_1=1000/11.5=87 瓦方式二：组件规格：250W 尺寸：1640*992mm方阵形式：四个组件横向排列形成一个光伏方阵排列方式：共计一排光伏方阵女儿墙高度 1 米，光伏组件距地面 0.284 米根据上一节方阵间隔计算方式，满足其正常发电要求的效果图如图 5 所示图 5 单排光伏方阵示意图根据图 5 中所示安装方式，安装 4 块光伏组件所占用的面积为：5.58*1.64=9.15 平方米组件最高处离安装地面距离为 2.34 米安装容量为：250*4=1000 瓦单位面积安装容量 P_2=1000/9.15=109 瓦比较可知，P_2 > P_1,如果仅仅以单位面积安装容量来评价两种组件安装方式的话，方式二更适用于居民用户，能够尽量避免居民用户水平安装空间有限的缺点，利用其垂直空间进行组件布置，充分利用居民用户的空间优势。

4.总结光伏组件排布方式在分布式光伏发电站工程设计过程中是一项非常重要的环节，要综合考虑周围建筑物对光伏方阵的遮阴影响，光伏方阵与方阵之间的遮阴影响，逆变器等电气设备对方阵连接的电特性要求，安装地点的承重情况，风力情况等各种因素，设计出合理的可行的排布方案本文仅仅从安装空间这个角度出发对单位面积光伏系统的安装容量进行测算，探索不同安装方式对光伏系统安装容量的影响，以寻求针对居民用户来讲最优的光伏组件排布方式。