[发明专利]一种平单轴支架间距与跟踪范围的优化计算方法

说明书

本发明公开了一种平单轴支架间距与跟踪范围的优化计算方法，包括：在PVsyst软件中建立光伏电站系统的3D模型以及光伏电站系统的3D阴影模型；在PVsyst软件中进行太阳阴影模拟，得到初步的光伏电站系统中支架最佳间距；逐步增加所述支架最佳间距，利用PVsyst软件模拟出不同间距下的电站发电量，并计算出不同间距下光伏电站系统增加的成本，从而获得对应的投资收益率，进而获得最大投资收益率情况下的支架东西间距；基于所述支架东西间距，利用PVsyst软件重新建立光伏电站系统的模型；逐步降低初定的跟踪范围，并模拟出不同跟踪范围下的电站发电量，获得最大发电量情况下的跟踪范围值。本发明不仅降低了度电成本，而且能最大限度的提升电站的投资回报率。

技术领域

本发明属于光伏电站测算技术领域，具体涉及一种平单轴支架间距与跟踪范围的优化计算方法。

背景技术

光伏电站一般使用的是固定支架安装，组件按照最佳倾角安装，最佳倾角的选取原则一般是组件方阵面获取到最大太阳辐射量时的倾角，使用该安装方式的系统虽然较稳定，但不能充分利用太阳光，发电量较保守。平单轴跟踪系统适合安装在中低纬度地区，它的原理是根据太阳位置，间歇的驱动电机带动机械机构，使光伏组件跟随太阳位置运动，从而减小太阳光的入射角度，提高组件对太阳辐射的吸收率，大幅增加系统的发电量。

PVsyst软件是目前光伏系统设计领域比较常用的软件之一，是一款光伏系统设计辅助软件，其中集成了大量的系统计算方法和公式，比如组件间距计算(包括固定支架组件和跟踪支架组件)、阴影模拟等，可以用来对光伏系统进行设计和发电量模拟计算，能够完整地对光伏发电系统进行研究、设计和数据分析。

现有技术在计算平单轴跟踪支架东西间距时，一般是利用PVsyst软件进行辅助计算，依据的计算原则是《光伏发电站设计规范》中关于光伏方阵布置要求，即保证冬至日真太阳时9:00～15:00组件之间(南、北、东、西)无阴影遮挡。对于平单轴系统而言，组件一般沿南北轴，跟随太阳高度角自东向西旋转，所以要保证组件在冬至日真太阳时9:00～15:00之间东西方向无阴影遮挡。

此种方法计算出的支架东西间距是常规算法，并没有进行优化计算，没有考虑调整支架间距可以获取最大的投资收益率(Internal rate of return，IRR)，以及进一步调整跟踪范围可以获取最大的电站发电量。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种平单轴支架间距与跟踪范围的优化计算方法，不仅降低了度电成本，而且能最大限度的提升电站的投资回报率。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种平单轴支架间距与跟踪范围的优化计算方法，包括：

(1)在PVsyst软件中建立光伏电站系统的3D模型；

(2)基于所述光伏电站系统的模型以及初定的跟踪范围，在PVsyst软件中建立光伏电站系统的3D阴影模型；

(3)基于所述光伏电站系统的3D阴影模型，在PVsyst软件中进行太阳阴影模拟，得到初步的光伏电站系统中支架最佳间距；

(4)按照设定的步长逐步增加步骤(3)中获得的支架最佳间距，利用PVsyst软件模拟出不同间距下的电站发电量，并计算出不同间距下光伏电站系统增加的成本，从而获得对应的投资收益率，进而获得最大投资收益率情况下的支架东西间距；

(5)基于步骤(4)中获得的最大投资收益率情况下的支架东西间距，利用PVsyst软件重新建立光伏电站系统的模型；

(6)基于所述重新建立的光伏电站系统的模型，按照设定的步长逐步降低初定的跟踪范围，并利用PVsyst软件模拟出不同跟踪范围下的电站发电量，最终获得最大发电量情况下的跟踪范围值。