2橫排豎排支架用鋼量
支架用鋼量理論上一樣。支架是將組件固定在上面,并支撐組件自重、抗風(fēng)雪載荷等的結(jié)構(gòu)。在同一地區(qū)風(fēng)雪載荷固定,組件傾角一致的條件下,被用支架來(lái)支撐的組件數(shù)量一定前提下,支架用鋼量是一樣的。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,組件橫排4排組件需要5根梁,可能橫排用鋼量稍多一點(diǎn),但其南北方向檁條用量會(huì)少,經(jīng)部分設(shè)計(jì)院專(zhuān)家優(yōu)化,實(shí)際應(yīng)用中組件橫排與豎排用鋼量幾乎一致。
3橫排豎排安裝難度
橫排安裝難度稍大。組件橫排后,支架高度通常會(huì)比豎排稍高,且在南北方向需要裝4排組件,難度稍大。但隨著近些年光伏業(yè)的發(fā)展,組件安裝隊(duì)經(jīng)驗(yàn)越來(lái)越豐富,并制作了各種組件安裝輔助機(jī)構(gòu),可適應(yīng)各種支架高度和形式,支架安裝難度并不是阻礙組件橫排普及的制約因素。
組件安裝造價(jià)約占光伏電站總投資的1‰,即使橫排比豎排安裝造價(jià)提高10%,也僅會(huì)增加造價(jià)的萬(wàn)分之一,相比于發(fā)電量的增量,至少相差一個(gè)數(shù)量級(jí)。
4橫排豎排隱性收益
1)陣列間距加大,運(yùn)營(yíng)方便
上面我們講到橫排支架增高,安裝難度稍增,現(xiàn)在它的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)出來(lái)了。在緯度較小或支架傾角小的地區(qū),我們會(huì)發(fā)現(xiàn)陣列間距較小,組件清洗時(shí),稍大一點(diǎn)的車(chē)輛很難通過(guò)。另外,在光伏與農(nóng)業(yè)等其他形式結(jié)合的電站,陣列間距小,農(nóng)業(yè)作業(yè)或其他作業(yè)時(shí)非常不方便。
在相同影子倍率條件下,支架越高,陣列間距越大,橫排時(shí)支架稍高,陣列間距也相應(yīng)增大,間距即可應(yīng)用。
2)光伏專(zhuān)用纜用量減小
另外,組件橫排4排可安裝2個(gè)組串,光伏專(zhuān)用纜U型串線后,直流側(cè)更集中,如圖6所示,每個(gè)組串的電纜利用組件自帶正負(fù)極線即可完成,1×4mm2電纜用量會(huì)減小,線損也會(huì)相應(yīng)降低。而組件豎排時(shí),如圖7所示,需要另接兩根電纜到匯流箱,線纜用量增大,線損也加大。
圖6 組件橫排組串串線方式
圖7 組件豎排組串串線方式
注:豎排為什么不接2串?為保證組件正負(fù)極在同一側(cè),通常采用2排組件U型串線,只接1串。否則,每個(gè)組串都會(huì)多用一個(gè)陣列長(zhǎng)度的光伏專(zhuān)用電纜,增大初始投資和運(yùn)行線損。
三、組件橫排比豎排發(fā)電量高?
1理論
說(shuō)到組件排布理論基礎(chǔ),首先是由組件構(gòu)成決定的。我們先來(lái)看看組件的組合原理,如圖8所示,以通常的60片電池片組件為例,由60片電池片串聯(lián)而成,每20片加裝1個(gè)旁路二極管,且電池片串聯(lián)方向基本是東西方向U型回路。
圖8 組件電路圖
組件電路結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)決定了組件抗遮擋能力的不同。因?yàn)檎趽跻钥拷孛婢佣?,我們以靠近地面?排電池片被遮擋為例,說(shuō)明遮擋對(duì)發(fā)電性能的影響。
圖10遮擋一塊組件最下邊兩排電池片,豎向排布時(shí),組件中的每一路均有電池片被遮擋,電路斷路,3排電池片均無(wú)功率輸出。
圖9 組件橫向遮擋圖
圖10 組件豎向遮擋圖
因?yàn)樘?yáng)每天都是從地平線升起,地平線落下,那么在支架不可能布臵的無(wú)限遠(yuǎn)的情況下,至少在太陽(yáng)起落時(shí),組件遮擋是存在的,這也從理論上證明了組件橫排抗遮擋能力更強(qiáng)。