2橫排豎排支架用鋼量
支架用鋼量理論上一樣。支架是將組件固定在上面,并支撐組件自重、抗風雪載荷等的結(jié)構(gòu)。在同一地區(qū)風雪載荷固定,組件傾角一致的條件下,被用支架來支撐的組件數(shù)量一定前提下,支架用鋼量是一樣的。在實際設(shè)計中,組件橫排4排組件需要5根梁,可能橫排用鋼量稍多一點,但其南北方向檁條用量會少,經(jīng)部分設(shè)計院專家優(yōu)化,實際應(yīng)用中組件橫排與豎排用鋼量幾乎一致。
3橫排豎排安裝難度
橫排安裝難度稍大。組件橫排后,支架高度通常會比豎排稍高,且在南北方向需要裝4排組件,難度稍大。但隨著近些年光伏業(yè)的發(fā)展,組件安裝隊經(jīng)驗越來越豐富,并制作了各種組件安裝輔助機構(gòu),可適應(yīng)各種支架高度和形式,支架安裝難度并不是阻礙組件橫排普及的制約因素。
組件安裝造價約占光伏電站總投資的1‰,即使橫排比豎排安裝造價提高10%,也僅會增加造價的萬分之一,相比于發(fā)電量的增量,至少相差一個數(shù)量級。
4橫排豎排隱性收益
1)陣列間距加大,運營方便
上面我們講到橫排支架增高,安裝難度稍增,現(xiàn)在它的優(yōu)勢體現(xiàn)出來了。在緯度較小或支架傾角小的地區(qū),我們會發(fā)現(xiàn)陣列間距較小,組件清洗時,稍大一點的車輛很難通過。另外,在光伏與農(nóng)業(yè)等其他形式結(jié)合的電站,陣列間距小,農(nóng)業(yè)作業(yè)或其他作業(yè)時非常不方便。
在相同影子倍率條件下,支架越高,陣列間距越大,橫排時支架稍高,陣列間距也相應(yīng)增大,間距即可應(yīng)用。
2)光伏專用纜用量減小
另外,組件橫排4排可安裝2個組串,光伏專用纜U型串線后,直流側(cè)更集中,如圖6所示,每個組串的電纜利用組件自帶正負極線即可完成,1×4mm2電纜用量會減小,線損也會相應(yīng)降低。而組件豎排時,如圖7所示,需要另接兩根電纜到匯流箱,線纜用量增大,線損也加大。
圖6 組件橫排組串串線方式
圖7 組件豎排組串串線方式
注:豎排為什么不接2串?為保證組件正負極在同一側(cè),通常采用2排組件U型串線,只接1串。否則,每個組串都會多用一個陣列長度的光伏專用電纜,增大初始投資和運行線損。
三、組件橫排比豎排發(fā)電量高?
1理論
說到組件排布理論基礎(chǔ),首先是由組件構(gòu)成決定的。我們先來看看組件的組合原理,如圖8所示,以通常的60片電池片組件為例,由60片電池片串聯(lián)而成,每20片加裝1個旁路二極管,且電池片串聯(lián)方向基本是東西方向U型回路。
圖8 組件電路圖
組件電路結(jié)構(gòu)的特點決定了組件抗遮擋能力的不同。因為遮擋以靠近地面居多,我們以靠近地面的2排電池片被遮擋為例,說明遮擋對發(fā)電性能的影響。
圖10遮擋一塊組件最下邊兩排電池片,豎向排布時,組件中的每一路均有電池片被遮擋,電路斷路,3排電池片均無功率輸出。
圖9 組件橫向遮擋圖
圖10 組件豎向遮擋圖
因為太陽每天都是從地平線升起,地平線落下,那么在支架不可能布臵的無限遠的情況下,至少在太陽起落時,組件遮擋是存在的,這也從理論上證明了組件橫排抗遮擋能力更強。