光伏阵列的支架设计（下）

一、跟踪式光伏支架

跟踪式光伏支架通过机电或液压装置使光伏阵列与地面的角度可随太阳入射角的变化而变化，使光伏组件可被太阳光直射，提高光伏阵列发电能力。

根据跟踪式光伏支架追踪轴数量，跟踪式光伏支架可分类为单轴追踪系统和双轴追踪系统两种。

（1）单轴跟踪系统

1）平单轴跟踪系统

具有平单轴跟踪系统光伏支架的光伏组件可随一根水平轴东西方向跟踪太阳，以此获得较大的发电量，平单轴跟踪系统被广泛应用于低纬度地区。平单轴跟踪系统根据南北方向有无倾角可被分类为标准平单轴跟踪式和带倾角的平单轴跟踪式。

2）斜单轴跟踪系统

具有斜单轴跟踪系统光伏支架的光伏组件可随一根向南倾斜的轴东西方向跟踪太阳，以此获得较大的发电量，斜单轴跟踪系统适合用于高纬度地区。

（2）双轴跟踪系统

双轴跟踪系统光伏支架具有两根轴（立轴、水平轴）。通过两根轴，光伏组件可对太阳光实时跟踪，保证各时刻太阳光线都与光伏组件板面垂直，以获得最大的发电量。双轴跟踪系统适合用于各个纬度地区。

二、光伏支架设计原则

应在安装地进行设计阵列支架在保证强度和钢度的前提下，尽量节约材料，简化制造工艺，降低成本。支架的焊接制造质量需求符合国家规范，尽量做到重量轻以便于输送和安装。

三、光伏阵列支架倾角选取

离网光伏发电系统光伏阵列最佳倾角为可使其全年最低辐射度月份获得最大辐射量的倾角。一般，离网光伏发电系统的最佳倾角可选择处于“当地纬度值增加5°~15°”之间的角度。

并网光伏发电系统光伏阵列最佳倾角为可使其全年发电量最大的倾角。一般，并网光伏发电系统的最佳倾角值等于当地纬度值。 光伏水泵系统光伏阵列的最佳倾角为可使其夏天发电量最大的倾角，一般，光伏水泵系统的最佳倾角可选择处于“当地纬度值减小5°~15°”之间的角度。

安装于屋顶的光伏阵列，其倾角等于屋顶倾角；安装于建筑物正面的光伏阵列，其倾角等于90°；安装于积雪地区的光伏阵列，其倾角应大于45°，使20~30cm厚的积雪可依靠自重滑落。

四、光伏阵列前后排距离

光伏阵列支架的安装需考虑前后排的间距，以避免因前排光伏组件于日出或日落时产生阴影遮挡后排光伏组件而影响光伏阵列输出功率的情况出现。

一般，光伏阵列前后排距离的设计原则是：冬至日早晨9：00至下午3：00的时间段，光伏组件均不应被遮挡。



图片来源：中国慕课大学《光伏发电工程技术》

光伏阵列前后排距离可由以下公式计算： d=0.707×H/{tan[arcsin(0.648cosΦ-0.399sinΦ)]}

其中，Φ为安装光伏发电系统所在地区的纬度，H为前排组件的最高点与后排组件最低点的垂直距离。

审核编辑：刘清