[发明专利]一种山地光伏电站布置方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电站布置方法，具体涉及一种山地光伏电站布置方法。

背景技术

目前大型地面电站的场址一般选择在地势平坦的地区或者北高南低的山地上，在预期规划时，需要反复进行实地勘测地形，耗费大量人力和财力。

在地形平缓的平原地带建设光伏电站，可局部进行场平，东西方向阵列不会产生阴影遮挡，整个场址内受日照情况大体相同，不会有“阴面阳面”之分，在确定光伏阵列前后排间距时，应避免前排方阵遮挡后排方阵，否则在遮荫部分不但没有电力输出，而且要消耗电力，形成局部发热，产生“热斑效应”，根据项目所在地的地理纬度、太阳运动情况、高度差等可由以下公式计算出最大阴影长度D。

D= cosβ×H/tan(arcsinα)

sinα=sinφsinδ+cosφcosδcosω

sinβ=cosδsinω/cosα

式中，φ为当地纬度(在北半球为正，南半球为负)；

H为前排阵列（或其他遮挡物）最高点与后排组件最低位置的高度差；

δ为冬至日的太阳赤纬角，为-23.5°；

ω为时角，上午9:00 和下午3:00 的时角为±45°；

α为太阳高度角；

β为太阳方位角。

由于国有未利用土地有限，国有未利用土地大部分为山地，地势复杂，场地坡度陡峭，山体本身会产生“阴阳面”，并非所有地域都能保证每天受日照6小时（9：00~15：00），单凭地形图很难分析出各个区域受日照的情况，不能准确确定光伏阵列的布置区域，且大面积场平造价很高，不现实，在这种情况下布置光伏阵列不能按照上述公式计算，给光伏阵列的布置带来了极大的困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可靠、经济、易实施的山地光伏电站布置方法。

为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明包括以下步骤：

①通过Google地球专业版软件生成所选区域坡地的等高线地形图；

②利用ArcGIS软件进行三维景观建模，将等高线地形图中的地形点以及等高线进行赋值，生成TIN地形图，即不规则三角网地形图，完成坡地建模；

③通过日照分析软件对TIN地形图进行日照分析，可得出山体各个部分受日照的情况，确定受日照6小时（9：00~15：00）的区域，根据该区域确定光伏电站的装机容量；

④山体受日照6小时的区域即为光伏阵列的可布置区域，利用日照分析软件对光伏阵列进行建模，将光伏阵列沿着山体布置；

⑤采用沿山体方式布置光伏阵列时，利用日照分析软件进行模拟，通过模拟光伏阵列任意面的瞬时阴影轮廓，分析出前排阵列在各个时刻的阴影范围，从而确定出后排光伏阵列的定位点。

当步骤④中光伏阵列沿山体布置，所采用的方位不是最佳方位正南方向时，光伏阵列的方位角应在正南方向±20°范围内变化。

本发明的积极效果如下：本发明应用Google地球软件和ArcGIS软件完成坡地建模，生成TIN地形图，减少了人力和物力的耗费；通过日照分析软件对该山地区域的TIN地形图进行模拟计算，提高了发电量计算的准确性；充分依托山地走势，沿山体布置光伏阵列，减少了支架用钢量以及占地面积，降低了施工难度，节省了大量资金，且对发电量影响不大；通过日照分析软件对该山地区域的TIN地形图进行阴影轮廓分析，确定出阵列的定位点，为坡地光伏阵列提供了一种有效、便捷的方法。

附图说明

图1为本发明实施例中工程勘测地形图的等高线地形图；

图2 为本发明实施例中三维建模后生成的TIN地形图；

图3为本发明实施例中根据日照分析确定的可布置光伏阵列区域；

图4 为本发明实施例中前后排间距2.5m时的阵列阴影模拟图；

图5 为本发明实施例中前后排间距3m时的阵列阴影模拟图；

在图中：1等高线、2不规则三角、3遮挡阴影、A日照时间满足6小时区域、B 日照时间低于6小时区域。

具体实施方式

本发明包括以下步骤：

①通过Google地球专业版软件生成所选区域坡地的等高线地形图；

②利用ArcGIS软件进行三维景观建模，将等高线地形图中的地形点以及等高线进行赋值，生成TIN地形图，即不规则三角网地形图，完成坡地建模；