我們都知道，在光伏電站的設計中，太陽能板支架的放置有兩種設計方案： 豎向布置和橫向布局。下圖左邊為豎向布局，有圖為橫向布局。讓我們來看一下這兩種方式的區別。
從圖中我們可以看到：豎向布置安裝方便，橫向布置時，最上面的一塊安裝比較費勁!這就影響了施工進度。經過與業內的多位專家探討之后，發現一橫、一豎，對發電量的影響太大了! 作為世界領先的光伏支架廠家，憑著多年的生產實踐經驗，今天晨科太陽能逐步說明這個問題。
1、前后遮擋造成電站電量損失
在電站設計過程中，太陽能板支架陣列間距是非常重要的一個參數。由于土地面積的限制，陣列間距一般只考慮冬至日6個小時不遮擋。然而，6小時之外，太陽能輻照度仍是足以發電的。從本人獲得的光伏電站的實測數據來看，大部分電站冬至日的發電時間在7小時以上，在西部甚至可以達到9個小時。(一個簡單的判別方法，日照時數是輻射強度≥120W/m2的時間長度，而輻射強度≥50W/m2時，逆變器就可以向電網供電。因此，當12月份的日照時數在6h以上時，發電時間肯定大于6h。)
結論1： 我們為了減少占地面積，增加單位面積裝機容量，在早晚前后必然會有遮擋，造成發電量損失。 這點，在屋頂分布式光伏中表現尤為突出。
2、光伏組件都有旁路二極管
熱斑效應：一串聯支路中被遮蔽的太陽電池組件，將被當作負載消耗其他有光照的太陽電池組件所產生的能量，被遮蔽的太陽電池組件此時會發熱，這就是熱斑效應。
這種效應能嚴重的破壞太陽電池。有光照的太陽電池所產生的部分能量，都可能被遮蔽的電池所消耗。為了防止太陽電池由于熱斑效應而遭受破壞，最好在太陽電池組件的正負極間并聯一個旁路二極管，以避免光照組件所產生的能量被受遮蔽的組件所消耗。因此，旁路二極管的作用就是：當電池片出現熱斑效應不能發電時，起旁路作用，讓其它電池片所產生的電流從二極管流出，使太陽能發電系統繼續發電，不會因為某一片電池片出現問題而產生發電電路不通的情況。
上一張60片的光伏組件的電路結構圖。
結論2： 普通光伏組件都安裝了3路旁路二極管。
3、二極管對縱向遮擋和橫向遮擋時的影響。
當光伏支架縱向排布時，陰影會同時遮擋3個電池串，3個二極管若全部正向導通，則組件沒有功率輸出，3個二極管若沒有全部正向導通，則組件產生的功率會全部被遮擋電池消耗，組件也沒有功率輸出。
當組件橫向排布時，陰影只遮擋1個電池串，被遮擋電池串對應的旁路二極管會承受正壓而導通，這時被遮擋電池串產生的功率全部被遮擋電池消耗，同時二極管正向導通，可以避免被遮擋電池消耗未被遮擋電池串產生的功率，另外2個電池串可以正常輸出功率。
結論3：縱向遮擋，3串都受影響，3串的輸出功率都降低;橫向遮擋，只有1串受影響，另外2串正常工作。
標準測試條件(即溫度25℃，光譜分布AM1.5，輻照強度是1000W/m2，)下，未遮擋、縱向遮擋、橫向遮擋的輸出功率圖：
圖7：縱向遮擋(圖4遮擋方式)時組件的輸出功率如下圖
圖8 ：橫向遮擋(圖5遮擋方式)時組件的輸出功率如下圖
從圖中可以看到，組件橫向遮擋電池片時，組件的輸出功率約為正常輸出功率的2/3，說明二極管導通，起到保護作用，組件縱向遮擋電池片時，組件幾乎沒有功率輸出，測試結果與理論一致。
結論4：
在光伏電站中太陽能板支架采用橫向排布，可以減少陰影遮擋造成的發電量損失。為了更好的說明這一問題，借用網友“李京大明”的一組實驗實測的數據來說明。
采用了下面7種不同的遮擋方式。
這7種遮擋方式中，方案2和方案6、方案3和方案7的遮擋量基本相同。那他們的輸出功率呢?看下表。
可以看出，方案6的輸出功率遠大于方案2，方案7的輸出功率遠大于方案3。縱向安裝陰影遮擋后，二極管全部導通，在這種情況下，組件的電流是很低，小于1A;橫向安裝陰影遮擋后，僅有一個二極管導通，其余兩個是正常的，所以功率降低不大。
4、小結
組件采用橫向、豎向布置，收到遮擋后的發電量降低如下圖所示。
太陽能板支架采用橫向布局時，優點是被遮擋組件仍然可保證組件的發電量，缺點是安裝的速度相較于豎向布局時慢，也增加了光伏支架的投資。且灰塵均易在組件的下邊緣附件積累，橫排安裝的灰塵積累量大。當組件豎向布局時，縱向布置安裝方便、投資較少。缺點是遮擋造成發電量損失大。投資商可以根據自己項目情況進行選擇。
晨科太陽能各種高效靈活的光伏支架解決方案在這里等你! 歡迎咨詢！
上海晨科太陽能科技有限公司
電話：+86-21-59972267/59973712/59973713
傳真：+86-21-59972938
地址：上海市嘉定區興文路680號
郵箱：chiko@chikolar.com
網站：www.alashen.com
skype
工程案例
