在上一篇文章《組件橫排豎排差多少?PVsyst模擬看!》中,我們用PVsyst模擬了在同一工程中組件橫排布置和豎排布置所帶來的電量差異。而在光伏方陣的設(shè)計過程中,除了組件的橫排和豎排問題外,還有一個常被提及的問題:組串的排列方式。
當一個光伏支架上有兩個或兩個以上的組串時,我們對組串在支架上的排列方式就有了選擇的余地。以一個支架上有兩個組串為例,就會有以下兩種常見的組串布置方式:一型接線布置和C型接線布置。
▲圖1? 一型接線組串布置
▲圖2? C型接線組串布置
在光伏電站中前后排發(fā)生遮擋時,一型接線布置中的組串1相對于其他組串能夠更晚被遮擋到,所以在一般情況下,一型接線布置的排列方式采用得較多。且隨著組串式逆變器多路MPPT越來越廣泛的使用,能夠?qū)⒔M串1和組串2分別接入不同的MPPT中,因此一型接線布置的優(yōu)勢也進一步得到提升。
但是回過頭,我們其實還是面臨著和上一篇文章中同樣的疑問:這兩者之間的差異到底有多少?在長期實測實驗較為難以實現(xiàn)的情況下,我們也再次嘗試用PVsyst去模擬和計算。

同樣假設(shè)項目地為北京,以系統(tǒng)中的一臺50kW組串式逆變器及其接入的組件串為觀察對象,該組串式逆變器連接8個組件串,每個組件串聯(lián)22塊。
采用35°安裝傾角,每個光伏支架安裝兩個組串,共44塊組件,采用豎排布置,橫排2×22布置(為什么用豎排布置不用橫排布置?因為坎德拉收集到一些采用豎排布置的光伏電站由C型接線改一型接線的實測數(shù)據(jù)對比,會在以后的文章中提供給各位讀者)。南北間距均根據(jù)GB50797-2012中的公式進行計算,不進行放大或縮小。
在PVsyst中進行三維建模,模型如圖2所示:
▲圖3 PVsyst模型(沿用了上篇文章的模型)
圖中藍色的為本次所要研究對比的光伏組件安裝區(qū)域,共4個支架8個組串;紅色區(qū)域表示其周邊的其他光伏陣列,這些陣列只作為遮擋物,而不接收輻射,主要用于模擬周邊陣列對目標陣列的遮擋。
同樣,我們在PVsyst中進行Module layout的設(shè)置,除了設(shè)置C型和一型外,同時也將狀態(tài)相同的組串分配到同一路MPPT下。具體的設(shè)置見圖:
▲圖4 一型接線布置的設(shè)置界面
▲圖5 C型接線布置的設(shè)置界面
設(shè)置完成后進行陰影模擬,計算發(fā)電量,在最后計算結(jié)果中取光伏陣列的輸出功率作為比較對象,其輸出結(jié)果如下:
▼表1 模擬計算結(jié)果
從表格看,夏季陰影短,所以兩者沒有差異。差異發(fā)生在冬季,兩者一年累計相差0.35%。當然在不同的地區(qū)不同的資源條件下這個數(shù)值會有一些變化。
從模擬結(jié)果來看,一型接線確實比C型接線有優(yōu)勢。在實際建設(shè)過程中,我們會發(fā)現(xiàn),由于設(shè)計圖紙和項目實地信息的不對稱、土地面積有限等問題,往往會給組件的實際布置帶來影響,如前后間距縮小,不滿足設(shè)計規(guī)范里面的冬至日6小時不遮擋條件。我們都知道,陰影遮擋的影響和站點所在的緯度有關(guān),緯度越高,冬季春季早晚的太陽高度角越低,對組件的遮擋影響也會越大,如果前后間距不足,那么一字型的發(fā)電量在遮擋時段相對于C型接線方式的優(yōu)勢會更加明顯。
預(yù)告:我們會在下一篇,以西部電站為例,分析C型接線經(jīng)過接線改造成為一型接線的發(fā)電提升。敬請關(guān)注。
PS. 如果是采用組件橫排布置的話,一型和C型的電量差異會是什么情況?會有什么差異?有興趣的讀者可以留言討論,坎德拉也會在以后的文章中進一步對比分析。
原文始發(fā)于微信公眾號(坎德拉學(xué)院):組串布置影響電量!看看影響有多大!