在某些光伏項(xiàng)目上，當(dāng)給定了一定的土地面積、直流側(cè)安裝容量，在面臨組件選型時(shí)，需要考慮如何將組件鋪滿，不同的組件由于尺寸、功率不同，他們的間距設(shè)計(jì)也不完全相同。如何在滿足邊界條件的基礎(chǔ)上，又能降低LCOE，進(jìn)行技術(shù)方案的決策？投資方或設(shè)計(jì)院當(dāng)面臨這個(gè)問(wèn)題時(shí)，不妨這樣來(lái)考慮：
1.同土地面積同直流側(cè)容量，不同組件前后間距比例的速算
假設(shè)：
1#組件的功率為P1，組件長(zhǎng)度L1，寬度W1，面積A1，陣列前后排間距為Pitch1，土地利用率為GCR1。
2#組件的功率為P2，組件長(zhǎng)度L2，寬度W2，面積A2，陣列前后排間距為Pitch2，土地利用率為GCR2。
根據(jù)相同的土地面積S，及相同容量為邊界條件得到如下公式：
S*GCR1/S1*P1=S*GCR2/S2*P2
GCR2=GCR1*P1*S2/(P2*S1)
Pitch2=L2/GCR2
如果組件面積相同，即S1=S2，可進(jìn)一步得到：
Pitch2=Pitch1*P2/P1
【算例】：組件1#是210方片電池組件，其尺寸為2384*1303，功率720W，間距12m，那么其GCR1=39.9%，組件2#為210R組件，其尺寸為2382*1134，功率660W。那么組件2#的前后距離可計(jì)算為：
GCR2=2382*1134/(2384*1303)*39.9%*720/660=37.85%。
那么Pitch2=4.78/37.85%=12.62(m)。
也就是說(shuō)，相同的土地面積以及組件安裝方式下，660W的組件前后間距可達(dá)到12.62m，其排布以后的裝機(jī)容量，與720W組件12m間距布置的容量相同。
2.同土地面積同直流側(cè)容量，組件間距增加方案的經(jīng)濟(jì)性
高效組件由于效率提升，相同的直流側(cè)容量下，可減少組件數(shù)量，繼而減少了系統(tǒng)的BOS成本，以及節(jié)省土地使用面積。如果按上述邏輯，通過(guò)合理的增加間距，實(shí)現(xiàn)相同的裝機(jī)容量，系統(tǒng)端成本的變化主要是交直流線纜、土地成本的變化。
假設(shè)估算場(chǎng)景位于青海，組件功率660W，效率24.43%，直流容量133MW，按正常間距計(jì)算土地面積節(jié)省，按間距增加方案，土地面積增加。
通過(guò)簡(jiǎn)單測(cè)算，660W組件采用間距增加方案的成本變化如下：
通過(guò)PVsyst模擬仿真，間距增加方案的首年發(fā)電提升約0.37%，通過(guò)損耗分析，主要來(lái)自：陣列的前后排陰影遮擋損失及電氣損失減少、組件背面輻射接收量增加等。
3.經(jīng)濟(jì)性分析
按照相同LCOE原理，若生命周期內(nèi)0.37%的發(fā)電提升比例，折算成系統(tǒng)成本約1.1分/W的節(jié)省。因此，高效組件間距增加所帶來(lái)的系統(tǒng)價(jià)值約為0.56分至0.68分。
- 成本增加：0.43-0.55分/W
- 發(fā)電增益：生命周期內(nèi)等效LCOE節(jié)省約1.1分/W
- 凈收益：0.56-0.68分/W（發(fā)電增益覆蓋成本后凈節(jié)?。?/span>
4.結(jié)論
高效率組件優(yōu)勢(shì)：減少組件數(shù)量，降低BOS成本（支架、安裝等）；給定土地面積、容量一定時(shí)，通過(guò)合理增加間距，提升發(fā)電效率，降低單位度電成本。
-
- 電纜和土地成本需通過(guò)精細(xì)化設(shè)計(jì)優(yōu)化；
- 間距增加需結(jié)合地形與陰影遮擋情況，避免過(guò)度設(shè)計(jì)。
- 由于場(chǎng)區(qū)形狀的不同，布置與計(jì)算結(jié)果會(huì)有差異，建議采用Candela3D軟件根據(jù)場(chǎng)區(qū)特點(diǎn)進(jìn)行快速的實(shí)際布置與優(yōu)化。
注：以上分析基于青海地區(qū)典型項(xiàng)目參數(shù)，實(shí)際應(yīng)用中需結(jié)合具體場(chǎng)景優(yōu)化。