農(nóng)光互補(bǔ)電站中光資源不同時(shí)空的分布分析為什么要做光資源分析？光是影響植物生長(zhǎng)的重要因素之一。光伏電站改變了光資源的分配。通過(guò)光資源分析，可以得出光資源在光伏電站中的時(shí)間、空間分布，有利于在不同的空間布局上和時(shí)間段內(nèi)選擇不同的農(nóng)作物品種。農(nóng)光互補(bǔ)電站中農(nóng)作物的選擇，也需要在設(shè)計(jì)階段優(yōu)化光伏陣列的布置形式。先了解一下光伏農(nóng)業(yè)……土地充分利用(太陽(yáng)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)題現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)農(nóng)畜牧的種植和養(yǎng)殖不同的種植類型、養(yǎng)殖類型、投入成本、立地條件等等從大環(huán)境和微環(huán)境中，相關(guān)因素均會(huì)影響農(nóng)業(yè)的微規(guī)劃，選用光伏組件型號(hào)不同組件在坡面上排布方案不同大棚型式不同單個(gè)棚系統(tǒng)容量大小一致薄膜組件發(fā)電系統(tǒng)晶硅組件發(fā)電系統(tǒng)電壓大，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光伏組件排布設(shè)計(jì)光伏組件排布分為：1）全遮擋式排布

2）部分遮擋式排布間隔式排布棋盤(pán)式排布豎向排布橫向排布通過(guò)計(jì)算間隔排布光照均勻度為72.8%；棋盤(pán)式排布為75.8%。光照均勻度越大，說(shuō)明均勻性越好，故棋盤(pán)式排布均勻度要好于間隔式，從而更有利于溫室作物的生產(chǎn)。間隔式排布棋盤(pán)式排布豎向排布橫向排布豎向排布橫向排布1）晶硅常規(guī)組件全遮擋排布獨(dú)棟光伏農(nóng)業(yè)大棚2）薄膜組件全遮擋排布獨(dú)棟光伏農(nóng)業(yè)大棚3）雙玻組件連棟滿鋪式大棚4）雙玻組件連棟間隔式大棚PVsyst建模分析……模式1：光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合

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1：光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合光伏和農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合，是在光伏陣列間距中，種植農(nóng)作物，兩者結(jié)構(gòu)上是獨(dú)立的，在空間布局上相互結(jié)合，選擇種植低矮的農(nóng)作物，或者提高光伏組件高度，保證種植的農(nóng)作物的高度低于光伏陣列，避免影響光伏發(fā)電。<頁(yè)腳>模式1：光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合<頁(yè)腳>常規(guī)設(shè)計(jì)的大型地面光伏電站常采用光伏組件豎向雙排布置。該地建設(shè)的光伏電站可采用260Wp的光伏組件豎向雙排2X22安裝在一個(gè)支架單元上設(shè)計(jì)，22塊光伏組件串聯(lián)為一個(gè)組串。1MW光伏電站，配置兩臺(tái)500kW逆變器和1臺(tái)1000KVA的就地變壓器。每臺(tái)逆變器接入96串光伏組串共549.12kWp。通過(guò)PVsyst進(jìn)行模擬，宿州地區(qū)的光伏組件最佳角度為27度，光伏陣列南北中心間距為7米，組件下端距離地面高度為1米。水平面輻射量（kWh/m2）27度傾斜面輻射量（kWh/m2）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<頁(yè)腳>對(duì)光伏陣列之間農(nóng)業(yè)種植區(qū)的光資源分布，利用PVsyst建模，將光伏陣列下方和陣列之間的區(qū)域，模型的第三排和第四排陣列中間區(qū)域（黃綠色中間區(qū)域），按照1米一個(gè)寬度、0.5米一級(jí)高度劃分網(wǎng)格，模擬陣列之間不同高度的、位置的光資源，通過(guò)分析，全年的光資源立體分布圖如下：模式1：光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合<頁(yè)腳>由圖中可以看到，光伏陣列之間的區(qū)域光資源最好，光伏組件的下方光資源較差。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，我們可以看到，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<頁(yè)腳>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101.749.3618.5628.9341.3961.975.773.2四月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68.730.3416.816.723.4830.430.340.5十二月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<頁(yè)腳>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101.749.3618.5628.9341.3961.975.773.2四月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68.730.3416.816.723.4830.430.340.5十二月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<頁(yè)腳>各個(gè)分區(qū)的1m高度月輻射量（kWH/m^2)

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13311.8129.3873.1115.2121.3121.3五月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1321115.62292.25731.81042.61174.81195.9模式1：光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合<頁(yè)腳>

看圖更加直觀！數(shù)字比較繁瑣，模式1：光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合<頁(yè)腳>(a)春秋分無(wú)陰影遮擋(b)夏至日陰影遮擋情況

(c)冬至日陰影遮擋情況測(cè)試模塊在E區(qū)0米高度時(shí)的陰影遮擋模式1：光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合<頁(yè)腳>(a)春秋分無(wú)陰影(b)夏至日陰影遮擋情況

(c)冬至日陰影遮擋情況

測(cè)試模塊在E區(qū)1米高度時(shí)的陰影遮擋模式1：光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合<頁(yè)腳>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硖?yáng)即將落入地平線下之前的這兩段時(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內(nèi)部建模，模擬的過(guò)程中考慮了IAM（incidenceanglemodifier）

factor

on

globar球面入射角修正系數(shù)這一項(xiàng)高于4%的損失。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。遮擋和損失？模式1：光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合<頁(yè)腳>合理的種植，可以更高效的利用光伏電站中的土地和陣列之間的空間，這可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益。模式1：光伏電站與農(nóng)業(yè)的簡(jiǎn)單結(jié)合<頁(yè)腳>春分至秋分農(nóng)作物與后排光伏組件相對(duì)位置示意圖。連體大棚結(jié)構(gòu)安徽宿州，R=0.665距離與高度差的關(guān)系假設(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)多高？位置怎么確定？如何更好的利用空間？模式2：光伏和農(nóng)業(yè)大棚附加式結(jié)合模式<頁(yè)腳>光伏和農(nóng)業(yè)大棚的附加式結(jié)合模式，在常規(guī)光伏電站中，光伏陣列之間建設(shè)光伏大棚，兩者的獨(dú)立的，在空間布局上有相互結(jié)合，互不影響。模式2中的結(jié)合方式即是在模式1中建設(shè)了薄膜大棚。這種大棚模式類似于光伏建筑中的BAPV。模式2：光伏和農(nóng)業(yè)大棚附加式結(jié)合模式<頁(yè)腳>該類型光伏大棚選用260Wp多晶硅光伏組件，組件尺寸1650X990X40mm，采用豎向3排布置，前后排間距為10m（也可以根據(jù)需要增加間距），每個(gè)支架單元安裝66塊光伏組件，1MW共64個(gè)支架單元，大棚建在光伏陣列之間，光伏組件的下端距離地面的高度一般為3米。1MW光伏陣列占地約33畝。光伏農(nóng)業(yè)大棚下的光資源分析如同模式1常規(guī)光伏電站一樣建模，在這一基礎(chǔ)上考慮塑料薄膜衰減15%左右。將前后排光伏陣列間距同樣按照1米的檔距劃分為10個(gè)分區(qū)，進(jìn)行模擬模式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

某大棚組件間增加遮光網(wǎng)大棚使用中的光資源改造1、增加補(bǔ)光電氣設(shè)備2、采取弱光措施從以上分析及案例看出，農(nóng)光簡(jiǎn)單結(jié)合的模式、光伏大棚、陽(yáng)光房等在設(shè)計(jì)、建造時(shí)，光伏組件對(duì)正下方空間和前后排陣列之間的光資源分布影響就確定下來(lái)。如果根據(jù)種植需