1、基于PVsyst模擬農(nóng)光互補(bǔ)電站光資源分布研究學(xué)院周長(zhǎng)友為什么要做光資源分析？光是影響植物生長(zhǎng)的重要之。光伏站改變了光資源的分配。通過(guò)光資源分析，以得出光資源光伏電站的時(shí)、空分布，有利于在不的空間布局和時(shí)間段內(nèi)選擇不的農(nóng)作物種。農(nóng)光互補(bǔ)電站農(nóng)作物的選擇，也需要設(shè)階段優(yōu)化光伏陣列的置形式。先了解一下光伏農(nóng)業(yè)綠色新農(nóng)業(yè)優(yōu)點(diǎn)土地充分利用(能板+先進(jìn)溫室)不受氣候異常影響、降低農(nóng)損風(fēng)險(xiǎn)、維持菜價(jià)穩(wěn)定科技農(nóng)業(yè)取代慣行農(nóng)法、省水省肥不用為害環(huán)境物質(zhì)、生態(tài)平衡、永續(xù)經(jīng)營(yíng)工作環(huán)境佳、 提高產(chǎn)品單價(jià)、讓農(nóng)民有樂(lè)活的空間吸引年輕族群加入農(nóng)業(yè)、創(chuàng)造就業(yè)一次解決糧食與能源問(wèn)題農(nóng)業(yè)種植養(yǎng)殖規(guī)劃要點(diǎn)光伏組件排布設(shè)計(jì)電壓大

2、，電流小，串聯(lián)少，并聯(lián)路數(shù)多，須二級(jí)匯流電壓小，串聯(lián)多，并聯(lián)路數(shù)少，一級(jí)匯流組件串接線方式各異大棚內(nèi)的匯流電纜敷設(shè)方式、路徑、匯流箱安裝位置方式各異容量大的考慮用集中型逆變器，容量小的可考慮利用組串型逆變器，與大棚安裝容量匹配單個(gè)棚系統(tǒng)容量大小一致大棚型式不同組件在坡面上排布方案不同晶硅組件發(fā)電系統(tǒng)選用光伏組件型號(hào)不同薄膜組件發(fā)電系統(tǒng)光伏組件排布設(shè)計(jì)光伏組件排布分為：豎向排布1）全遮擋式排布橫向排布間隔式排布棋盤式排布豎向排布橫向排布豎向排布間隔式排布通過(guò)計(jì)算間隔排布光照均勻度為72.8%；棋盤式排布為75.8%。光照均勻度越大，說(shuō)明均勻性越好，故棋盤式排布均勻度要好于間隔式，從而更有利于溫室

3、作物的生產(chǎn)。2）部分遮擋式排布棋盤式排布橫向排布光伏組件排布設(shè)計(jì)1）晶硅常規(guī)組件全遮擋排布獨(dú)棟光伏農(nóng)業(yè)大棚大棚側(cè)面晶硅常規(guī)組件光伏大棚大棚坡面光伏組件排布設(shè)計(jì)2）薄膜組件全遮擋排布獨(dú)棟光伏農(nóng)業(yè)大棚薄膜組件滿鋪式光伏大棚大棚坡面光伏組件排布設(shè)計(jì)3）雙玻組件連棟滿鋪式大棚單跨大棚側(cè)面示意圖組件功率；150W 1530mm*761mm當(dāng)?shù)鼐S度：32.58N角為16組件規(guī)格：大棚向陽(yáng)面合理傾排布：組件豎向排布，橫排50塊，豎排4塊，合計(jì)200塊，連棟大棚單跨裝機(jī)容量：30KW，總裝機(jī)容量為：540KW大棚規(guī)模：連棟大棚共18跨，占地約7200大棚坡面示意圖光伏組件排布設(shè)計(jì)4）雙玻組件連棟間隔式大棚連棟

4、大棚單跨測(cè)面組件功率；150W當(dāng)?shù)鼐S度：32.58N組件規(guī)格：1530mm*761mm大棚向陽(yáng)面合理傾角為16排布：組件豎向排布，橫排51塊，豎排4 塊，合計(jì)204塊，連棟大棚單跨裝機(jī)容量：30.6KW，總裝機(jī)容量為：550.8KW大棚規(guī)模：連棟大棚共18跨，占地約14400大棚坡面PVsyst建模分析模式1光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合光伏構(gòu)農(nóng)獨(dú) 光伏結(jié)合，是空，保光伏列合，物，農(nóng)矮 光伏物，兩者結(jié)，擇農(nóng)，或免種農(nóng)低列，影光伏發(fā)。模式1光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合規(guī)設(shè)光伏光伏大豎光伏采雙采。該設(shè)60W光伏個(gè)支架為豎雙2 安裝塊光伏W光伏元個(gè)臺(tái) 00變伏設(shè)，串。1，W器共變1臺(tái) 000臺(tái)49.1 k變器

5、通入96PV光t擬，為2 為7米，度為 米。區(qū)伏光伏列，水平面輻射量（kWh/m）27度傾斜面輻射量（kWh/m）一月66.993.4二月80.8106.1三月113.9130.5四月142.4148.6五月165.3160.1六月159.2149.1七月142.9135.5八月133.9134.2九月121.3133.8十月97.8123.3十一月68.592.9十二月58.984.9Year1351.91492.4模式1光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合對(duì)光伏光資源分將光伏 區(qū)域，模陣列列之，利列下方第區(qū)域（農(nóng)PV區(qū)的建模，的列之第綠個(gè)域），按照1米度、0.5米列之級(jí)度劃分網(wǎng)格，模擬不的、位，全的光

6、光資資源，過(guò)分源體分圖如下：模式1光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合由圖中可以看到，光伏陣列之間的區(qū)域光資源最好，光伏組件的下資源較差。光伏陣列區(qū)的光資源分配與空間高度也有關(guān)系，從上圖中，可以看到，隨著高度的增加，光伏組件正下方的光資源在減少，而陣列之間的光資源在呈上升趨勢(shì)，最高能達(dá)到88%左右。模式1光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合水平面輻射量各個(gè)分區(qū)的地面月輻射量（KWH/m2)A區(qū)B區(qū)C區(qū)D區(qū)E區(qū)F區(qū)G區(qū)一月65.826.117.7915.8422.328.928.135.5二月81.747.0413.718.9626.8135.246.859.9三月101.749.3618.5628.9341.3961

7、.975.773.2四月13352.5921.6835.2153.99103.2104.799.3五月153.842.4423.8743.9183.71125.9123116.3六月147.537.124.9746.7293.36118.8115.6109七月152.638.1724.7346.7994.34124.2120.8114八月133.745.3922.2637.8861.27106.6104.998.9九月120.562.6717.527.5440.1777.696.292.8十月98.152.5917.2225.5136.2849.665.371.1十一月68.730.3416.

8、816.723.4830.430.340.5十二月63.821.119.3115.4621.7628.227.230.1全年1321504.88238.38359.45598.85890.4938.7940.4與無(wú)遮擋對(duì)比100%37%18%27%44%66%69%70%模式1光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合各個(gè)分區(qū)的1m高度月輻射量（kWH/m2)水平面B區(qū)C區(qū)D區(qū)E區(qū)F區(qū)G區(qū)一月65.85.3913.0325.333.551.157.8二月81.76.4715.6630.453.373.173.9三月101.79.9624.1147.98491.791.7四月13311.8129.3873.111

9、5.2121.3121.3五月153.813.1235.05108.3134.7141.2141.1六月147.513.8736.46108.6128134.7134.5七月152.613.7436.7112.7133.1139.7139.5八月133.712.1431.3183.1115.7121.9121.8九月120.59.4722.9950.1104.1110.3110.3十月98.18.7621.1841.37388.188.4十一月68.75.6513.6726.53655.360.7十二月63.85.2512.6924.63246.555.1全年1321115.62292.257

10、31.81042.61174.81195.9模式1光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合模式1光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合測(cè)試模塊在E區(qū)0米高度時(shí)的陰影遮擋(b)夏至日陰影遮擋情況(a)春秋分無(wú)陰影遮擋(c)冬至日陰影遮擋情況模式1光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合測(cè)試模塊在E區(qū)1米高度時(shí)的陰影遮擋(b)夏至日陰影遮擋情況(a)春秋分無(wú)陰影(c)冬至日陰影遮擋情況模式1光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合經(jīng)過(guò)模擬發(fā)現(xiàn)，前后排光伏陣列之間區(qū)域，在春秋季內(nèi)幾乎是沒(méi)有被光伏組件遮擋的，在夏季早晚時(shí)間內(nèi)會(huì)有遮擋，遮擋時(shí)間出現(xiàn)在早上剛?cè)粘龊蠛桶砑磳⒙淙氲仄骄€下之前的這兩段時(shí)間內(nèi)，遮擋造成的光照損失很小。而從各個(gè)分區(qū)的不同高度月輻射量與水平面

11、月輻射量對(duì)比，當(dāng)4月份8月份，幾乎沒(méi)有遮擋情況出現(xiàn)的月份，也總是存在最低5%的差距，這是因?yàn)镻Vsyst建模，模擬的過(guò)程中考慮了IAM（incidenceangle modifier）于4%的損失。factoron globar球面入射角修正系數(shù)這一項(xiàng)高在半年的時(shí)間內(nèi)，農(nóng)業(yè)種植可以像普通田地一樣高效地利用光伏電站中的土地。模式1光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合合，這以以效農(nóng)利光伏土和列之空產(chǎn)收。如何更好的利用空間？宿州，R=0.665距離與高度差的關(guān)系連體大棚結(jié)構(gòu)假設(shè)，光伏電站中，春夏季種植黃瓜，黃瓜的生長(zhǎng)匍匐支架可以架設(shè)多置怎么確定？春分至秋分農(nóng)作物與后排光伏組件相對(duì)位置示意圖模式2光伏和農(nóng)業(yè)大棚附

12、加式結(jié)合模式光伏和農(nóng)大伏大式2式，兩者合模式，?？展夥夥Y(jié)合，列之不影大建設(shè)。獨(dú)，合方式即模式建設(shè)了大。這類似光伏筑BAPV。模式2光伏和農(nóng)業(yè)大棚附加式結(jié)合模式該類型光伏大棚選260Wp多晶光伏組件，組尺寸1650X990X0m，采要增加豎向3排布置，排距為10m（以根據(jù)距），每個(gè)支架單元安裝66塊光伏組件，1MW共64個(gè)支架元，大棚建在光伏列之間，光伏組件的端離地的高度般為3米。1MW光伏列地約33。光伏農(nóng)業(yè)大棚下的光資源分析如模式常規(guī)光伏電站建模，在這后排光伏陣列進(jìn)行模擬基礎(chǔ)上考慮距同樣按照薄膜衰減15米的檔距劃分為左右。將前0個(gè)分區(qū)，模式2光伏和農(nóng)業(yè)大棚附加式結(jié)合模式模式3光伏組件與農(nóng)業(yè)大棚一體模式模式3光伏組件與農(nóng)業(yè)大棚一體模式（a）多晶硅組件下方的西紅柿（b）雙玻組件下方的西紅柿模式3光伏組件與農(nóng)業(yè)大棚一體模式大棚使用中的光資源改造1、增加補(bǔ)光電氣設(shè)備2、采取弱光措施某大棚組件間增加遮光網(wǎng)思考：1.光伏方陣中種植水稻農(nóng)作物是否可行？2.支架方陣的光資源分布如何模擬？總結(jié)：從以上分析及案例，農(nóng)光簡(jiǎn)結(jié)合的模式、光伏大棚、光房等在設(shè)、建造時(shí)，光伏組件對(duì)下方空和前陣列之的光資源分影響就確定下來(lái)。如果根據(jù)種植要，補(bǔ)光或者遮光施都會(huì)增加農(nóng)