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三、農(nóng)光互補模式光資源分析

3.1 模式1光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡單結(jié)合

光伏和農(nóng)業(yè)的簡單結(jié)合，是在光伏陣列間距中，種植農(nóng)作物，兩者結(jié)構(gòu)上是獨立的，在空間布局上相互結(jié)合，選擇種植低矮的農(nóng)作物，或者提高光伏組件高度，保證種植的農(nóng)作物的高度低于光伏陣列，避免影響光伏發(fā)電。

常規(guī)設(shè)計的大型地面光伏電站常采用光伏組件豎向雙排布置。該地建設(shè)的光伏電站可采用260Wp的光伏組件豎向雙排2X22安裝在一個支架單元上設(shè)計，22塊光伏組件串聯(lián)為一個組串。1MW光伏電站，配置兩臺500kW逆變器和1臺1000KVA的就地變壓器。每臺逆變器接入96串光伏組串共549.12kWp。通過PVsyst進行模擬，宿州地區(qū)的光伏組件最佳角度為27度，光伏陣列南北中心間距為7米，組件下端距離地面高度為1米。組件傾斜面上輻射量為：

對光伏陣列之間農(nóng)業(yè)種植區(qū)的光資源分布，利用PVsyst建模，將光伏陣列下方和陣列之間的區(qū)域，模型的第三排和第四排陣列中間區(qū)域（黃綠色中間區(qū)域），按照1米一個寬度、0.5米一級高度劃分網(wǎng)格，模擬陣列之間不同高度的、位置的光資源，通過分析，全年的光資源立體分布圖如下：


上圖為光伏陣列種植區(qū)內(nèi)的光資源立體分布圖，圖中，A區(qū)——G區(qū)每區(qū)的寬度為1米。由圖中可以看到，光伏陣列之間的區(qū)域光資源最好，光伏組件的下方光資源較差。光伏陣列區(qū)的光資源分配與空間高度也有關(guān)系，從上圖中，我們可以看到，隨著高度的增加，光伏組件下方的光資源在減少，而陣列之間的光資源在呈上升趨勢，達到80%左右。
各區(qū)域地面光資源占全年光資源的百分比如下：

表4 各個分區(qū)的地面月輻射量

由于光伏電站無遮擋規(guī)定的時間為當?shù)卣嫣枙r冬至日9:00—15:00之間，因此冬季農(nóng)作物的高度要低于前排組件上端到后排組件下端兩者之間的連線。這一連線，也就是農(nóng)業(yè)大棚棚頂?shù)脑O(shè)計依據(jù)。光伏與農(nóng)業(yè)在常規(guī)光伏電站中簡易結(jié)合種植農(nóng)作物時，春秋季、夏季種植的農(nóng)作物高度，可以根據(jù)農(nóng)作物的生長規(guī)律、春夏秋三季太陽高度角的變化結(jié)合確定。

由于篇幅有限，本文無法對各種農(nóng)光互補類型展開更多的討論和深入的分析，下篇文章將有更多的光資源分析。歡迎業(yè)內(nèi)朋友繼續(xù)關(guān)注下篇文章內(nèi)容，同時歡迎業(yè)界朋友一起探討。

作者簡介：

周長友，畢業(yè)于中國海洋大學(xué)，工程碩士，從事光伏電站系統(tǒng)設(shè)計及技術(shù)研究工作，首次適用于解決坡地、山地等不平整場地的光伏陣列雙坡度間距設(shè)計方法。