[发明专利]一种风光互补发电系统中光伏组件排布方法

说明书

本发明公开了一种风光互补发电系统中光伏组件排布方法，将系统区域分为不受风机塔筒遮挡组件区域和受遮挡组件区域，所述受遮挡组件区域内的光伏组件阵列以塔筒为中心，放射状排列，以沿塔筒向外射线方向排布为列，每个所述光伏组件阵列由若干列平行的光伏组件子列组成，光伏组件阵列长边与射线方向平行，宽边宽度不超过塔筒直径，光伏组件阵列距离塔筒中心最近距离不小于R，R值根据下式确定：（L+D）/R=T/24*2π，其中L为光伏组件阵列宽度，单位为m，D为塔筒直径，单位为m，T为距离塔筒最近组件每日遮挡时间，单位为h。本发明采用的排布方法，可以增加光伏组件的装机量，减小热斑效应以及提高发电效率。

技术领域

本发明涉及一种风光互补发电系统中光伏组件排布方法，属于新能源发电技术领域。

背景技术

风光互补发电系统，是一将太阳能和风能转化为电能的装置，太阳能及风能均具有能量密度低、随机性强的特点，单独使用风力发电或太阳能发电可能难以提供稳定的电能输出，无法满足供电的需要，利用太阳能资源的互补性，弥补了风电和光电独立系统的缺陷。按一定容量配比的复合出力更加平稳，也会很大程度的减少对电网的冲击，有利于提高电网接纳可再生能源的积极性。

由于光伏组件的热斑效应，现有的风光互补系统需考虑风机的阴影遮挡问题，如阴影区不铺装光伏组件会导致风机周边区域大面积的土地资源浪费，或是按照常规铺装方式铺装会由于阴影遮挡导致光伏组件造成热斑的产生，从而降低电站的发电效率，严重的会导致组件的损坏甚至火灾的发生。

现有降低光伏组件热斑效应发生的方法如CN201510242187.0所示。方案通过热斑效应控制装置实时监测光伏组件阵列是否发生热斑效应，以及发生热斑效应的电池数，然后光伏热斑效应组件控制装置会实时的控制备用组件接入同样个数的正常电池，从而及时对光伏组件热斑效应进行控制，保证整个光伏组件稳定发电，避免因光伏组件热斑效应而引起光伏组件的发电效率下降，可有效提高光伏发电系统的可靠性与稳定性。

上述方案需更改光伏系统原有配置来实现降低组件热斑产生的影响，方案实施会增加系统的改造及设备成本。

现有的风光互补系统需考虑风机的阴影遮挡问题，如阴影区不铺装光伏组件会导致风机遮挡区域大面积的土地资源浪费。

如按照常规方式在风机周边铺装光伏组件，将会对组件有遮挡，造成光伏组件产生热斑，热斑效应在一定条件下，串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将当做负载，消耗其他被光照的太阳能电池组件所产生的能量，被遮挡的太阳能电池组件此时将会发热，降低输出功率，严重将会永久性破坏太阳能电池组件，甚至烧毁组件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种如何增加风光互补发电系统中光伏组件装机容量以及减少光伏组件由于风机遮挡导致的热斑产生的光伏组件排布方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种风光互补发电系统中光伏组件排布方法，将系统区域分为不受风机塔筒遮挡组件区域和受遮挡组件区域，所述受遮挡组件区域内的光伏组件阵列以塔筒为中心，放射状排列，以沿塔筒向外射线方向排布为列，每个所述光伏组件阵列由若干列平行的光伏组件子列组成，光伏组件阵列长边与射线方向平行，宽边宽度不超过塔筒直径，光伏组件阵列距离塔筒中心最近距离不小于R，R值根据下式确定：（L+D）/R=T/24*2π，其中L为光伏组件阵列宽度，单位为m，D为塔筒直径，单位为m，T为距离塔筒最近组件每日遮挡时间，单位为h。

在距离塔筒中心为R的圆弧上，各个所述光伏组件阵列以互不遮挡并留有检修通道为限，密集排布为排布规则，构成第一光伏组件阵列单元，在所述第一光伏组件阵列单元中各个所述光伏组件阵列的间隙，按照所述排布规则，布置第二光伏组件阵列单元，在所述第二光伏组件阵列单元中各个所述光伏组件阵列与所述第一光伏组件阵列单元中各个所述光伏组件阵列的间隙，按照所述排布规则，布置第三光伏组件阵列单元，以此类推排布，至所述受遮挡组件区域耗尽。