不同傾角下的發(fā)電量及輻射量曲線圖:
由上面的圖表可以看到,在28°~44°傾角范圍內(nèi),發(fā)電量和輻射值都是隨著傾角的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢,然后兩者的最大值并不出現(xiàn)在同一個(gè)傾角,從圖表中可以看出,在間距固定的情況下,輻射量最佳的傾角為38°,其年發(fā)電量為152.66萬度,還不如傾角32°時(shí)候的年發(fā)電量153.32萬度多,兩者的差值6600度電。究其原因,是由于在間距固定的情況下,38°傾角上的斜面輻射量雖然是最大,然而這個(gè)輻射值是不考慮實(shí)際陰影遮擋的,而實(shí)際情況中在很多時(shí)候,特別是冬季,此最小間距下,上午九點(diǎn)以前,下午三點(diǎn)以后是會(huì)存在一定的遮擋。
從PVsyst6中導(dǎo)出的損失報(bào)告中也可以證明這一點(diǎn),38°傾角下,系統(tǒng)的陰影損失(包括陰影遮擋所帶來的傾斜面上的輻射量損失以及組件電性能損失)要比32°傾角下的系統(tǒng)陰影損失大。
由此我們得出一個(gè)結(jié)論:斜面輻射量最大的傾角發(fā)電量未必是發(fā)電量最佳的傾角!這也是我們做光伏電站精細(xì)化設(shè)計(jì)中可以改進(jìn)的一點(diǎn)。
最佳發(fā)電傾角并非一成不變,實(shí)際上和陣列間距密切相關(guān),陣列間距越大,最佳發(fā)電量傾角的值就越接近最佳輻射量傾角。理論上來說,間距足夠大到全年無遮擋,兩者的值就是同一個(gè)值,實(shí)際上這個(gè)間距值太大(一般都在最小間距的兩倍以上),會(huì)導(dǎo)致電站成本大大增加,影響電站收益率,所以不會(huì)被考慮。
實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),針對土地緊張、用地成本高的地區(qū)我們采用最小間距,而對于一些土地充足、用地成本低廉的地區(qū),我們可以考慮適當(dāng)增加組件陣列之間的間距。傾角一定的情況下,增加間距無疑會(huì)減小陰影遮擋的損失,從而提高電站的發(fā)電量。然而隨著間距的增加,光伏電站的用地面積、以及與面積相關(guān)的諸如場平、接地、道路、電纜、圍欄等費(fèi)用也會(huì)相應(yīng)增加。如何在成本和發(fā)電量之間找到一個(gè)平衡點(diǎn),以確定最佳間距,這是我們進(jìn)行電站設(shè)計(jì)精細(xì)化中可以改進(jìn)的另一個(gè)點(diǎn)。
下面以北方某1MW電站為例說明。首先,根據(jù)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法計(jì)初步算出年輻射量最佳的傾角39°以及最小間距9.76m,以這兩個(gè)參數(shù)為初始方案0在Pvsyst6中進(jìn)行計(jì)算,然后傾角39°不變,以0.2m為一步長,分別計(jì)算9.96m~11.96m間距下系統(tǒng)的發(fā)電量及增加的成本(注意在PVsyst中隨著間距增加需要設(shè)置修改線纜長度,線損會(huì)影響到發(fā)電量),列出下表
(征地費(fèi)取400元/畝,圍欄,檢修道路,光纜,土地平整,接地等雜項(xiàng)費(fèi)用取5000元/畝,電纜成本4400元/步長,上網(wǎng)電價(jià)取1元/kwh)下面采用差額凈現(xiàn)值法進(jìn)行這些互斥方案的比選,如下表: