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　　在自家屋顶建设光伏电站发电如今已经成为了一种流行趋势，但是光伏电站发电量的多少直接影响到个人的收益，而阴影遮挡是非常常见的影响发电量的问题之一，阴影遮挡对发电量的影响到底有多大呢？一起来看看！
　　在家庭户用电站中，很多的业主为了安装时的一次性到位，往往不能完全避开阴影，因为业主们觉得反正阴影遮挡的区域并不大，影响应该不会很大，但实际上人们常常忽略了小范围阴影的威力。
　　其实，阴影遮挡对于系统发电量的影响这个问题早已不再新鲜。据测算显示，光伏系统中存在的微乎其微的树荫及电线阴影，可导致电站发电量低约20-30%！
　　在一定条件下，光伏系统中的部分电池会被周围其它物体所遮挡，造成局部阴影，这将引起被遮挡某些电池发热，产生所谓“热斑”现象。如果阴影影响不消除而长期存在的话，当热斑效应达到一定程度，组件上的焊点熔化并毁坏栅线，从而导致整个太阳电池组件的报废。显然，遮挡严重影响到接线盒和电池板的使用寿命，同时严重影响发电量，减少了我们的收益。
　　遮挡源有哪些？
　　那么，光伏电站日常中最容易出现哪些遮挡源呢？一起来了解一下！
　　一、电线、护栏
　　光伏电站建设范围虽然固定那么几种，但是电站周围的环境却是多样不一，即便是非常专业的系统设计公司，也会把电线、电站护栏无形间的遮挡忽视。
　　二、固定建筑物
　　这里的建筑物有两种：一、在建设电站前就已经存在的建筑物遮挡；二、后天建造的建筑物遮挡。
　　三、光伏电站附近的植物
　　光伏电站建的时候，附近还没有植物的，可是后来，会长出新的植物来，这些植物都都对电站起到遮挡的作用。
　　四、鸟类的粪便和灰尘
　　光伏组件常建于屋顶、地面之上，而对于置于室外的光伏电站，招灰尘更是简单容易，当组件上面覆盖一层灰尘，别小看这层灰尘，对光伏组件的发电量影响也是很大的，而且光伏组件也会成为鸟类“嬉戏玩耍”的场所，鸟类的粪便、散落的鸟类羽毛成为光伏组件上面的常客。
　　五、光伏组件的“再利用”
　　之前网上有人晒出某用户在光伏组件上面晒辣椒、晒红薯，成为行业热议的话题，这种“滑稽之举”虽然方便了老百姓的生活，却给光伏电站带来了严重的危害。
　　解决遮挡问题，提高收益？
　　明白了遮挡的因素，了解了遮挡造成的损失，那么我们应该如何避免遮挡呢？
　　一、建电站前做好勘察工作
　　光伏电站在建设前，一定要做好前期勘查工作，确定周围高压线、栏杆、植被、已有建筑物（规划的建筑物也要早预期）是否会有遮挡，要想办法消除遮挡，更改安装位置。
　　要在勘察安装中充分考虑植物的生长年度，考虑树荫、枝叶是否造成遮挡，如有遮挡可以伐掉。
　　还有地势差异要考虑到组件南北、组件东西是否造成阴影遮挡;同排方阵不同子阵高度引起遮挡;同时楼层间的阴影也要考虑。
　　二、做好后期清洁
　　电站建好后，电站勤打扫习惯要养成。光伏电站置于室外，少不了风水雨打日晒，假若几天不打扫，你会发现电站表面会出现厚厚的一层灰，要想电站发电高，那么这些灰尘是万万要不得的。定期做好运维，定期清理灰尘、鸟粪、落叶等遮挡，保持光伏组件面板上面的清洁。
　　三、避免人为造成的遮挡
　　有的人总想着能为电站做点什么，比如装上围栏，为了驱赶鸟架起驱鸟杆，本是好心、积极之举，却出现“画蛇添足”的反作用，还有的人缺乏光伏运维知识，在光伏组件晾晒衣物、蔬菜等错误做法，这些行为都会在无形之中给电站带来遮挡。
　　光伏电站建成容易，但是遮挡问题不能小觑，要想光伏电站能达到预期收益，这些遮挡问题要早重视，只有这样光伏电站才不是用户家中的“花瓶”，真正成为用户的“摇钱树”。
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请致电您的专属撮合贸易专家，或者留下您的联系方式，我们将尽快与您联系!光伏电站顶上 一根架空电缆线的影子能翻起多大的浪？光伏电站顶上 一根架空电缆线的影子能翻起多大的浪？橙子心法百家号在光伏电站中，常常有直径几厘米的电缆、电线或者细杆状物体(如建筑上的圆钢避雷带)对光伏组件形成遮挡，我们可以把这类障碍物的阴影称之为线状阴影。由于架空电缆等线径较细，且距离光伏组件较远，光伏电站设计中常常忽略架空电缆对光伏电站的阴影影响。本文从实际场景观察和通过PVsyst模拟，分析架空电缆类的线状障碍物对光伏电站的阴影影响。1本影、半影和伪本影区的含义不透明体遮住光源时，如果光源是比较大的发光体，所产生的影子就有两部分，完全暗的部分叫本影，半明半暗的部分叫半影。本影指发光体(非点光源)所发出光线被非透明物体阻挡后，在屏幕(或其他物体)上所投射出来完全黑暗的区域。此处发光体的光线完全被物体阻挡，而没有任何光线到达。半影区域则是发光体的一部分光源发出的光线能照射到，另外一部分光源照射不到，因此阴影属于半明半暗状态。除了本影和半影外，当距离遮挡物更远时，是光线相交后形成的影，是伪本影区，此处区域是障碍物较小，遮挡住光源的中间部分，而两边或四周其他部分遮挡不到形成的阴影。例如，日全食、日偏食，日环食的发生，就是地球在月亮后面的本影区或半影区或伪本影区有关。图1 以月食为例的本影和半影示意图2线状物体距离优化设计如果光伏组件上出现本影，则光伏组件被遮挡的区域容易形成较为严重的热斑。如果是半影遮挡，则热斑不会明显。因此，在光伏电站组件布置时，可以计算组件和障碍物之间的距离来规避本影区域。如下图示意：根据投影物体的直径、日地距离，以及光线直线传播时形成的近似三角关系，计算无本影时最优距离关系：举例说明，如果架空电缆的直径d为5cm，则距离组件表面的距离至少要达到5.4米才不会出现本影。由于电缆、电线等线状障碍物的直径都比较小，在几厘米以下，因此，障碍物距离组件表面的距离几乎都能满足108倍直径的要求。3实际架空电缆的阴影让笔者带大家看看，光伏电站中的电缆电线问题实际案例，以及实际的电缆电线在地面上产生的阴影情况。图3 山东聊城某项目电线电缆对组件遮挡的案例图4 电线电缆对组件遮挡的案例通过以上照片，我们可以看到，有的光伏电站中，光伏组件的布置对电线杆的阴影避让不够多，如图2图3为山东聊城的某个的光伏电站，在设计时没有考虑电线杆的阴影影响，电站杆在光伏方阵的中间和光伏电站边缘的围栏内。另外，即便是对电线杆进行了有效的阴影避让，但是由于电线属于架空线路，长距离架空敷设，光伏电站的场地面积有限，光伏组件的布置难以避让电缆遮挡的较多的场地面积，否则将产生场地的浪费，降低土地利用率。但高压线路则因架空电力线路保护区的要求，各级高压电缆线路的两侧有往外延伸距离的避让要求。接下来，看一看实际的电缆阴影情况。案例照片均是随手选的场景和拍摄的照片，供参考。图5-1 工厂内的架空电线图5-2 不同距离时产生的阴影图5-3 投在地面混凝土上的阴影图6 10kV架空线路投在地面混凝土上的阴影从图5中的各个照片，我们可以看到随着距离的增加，阴影变得越来越淡。有的电线在地面上几乎看不到阴影，只有穿PVC管的电线因PVC管径约3-5㎝，可以非常明显的看出灰暗的阴影带。图6为15米高的10kV架空线路投在地面上的阴影，每一根电缆的阴影均清晰可辨，但灰度较浅。图5图6照片，均是在非常晴朗的天空下拍摄的。从上面实际阴影案例可以看出，尽管电缆距离地面的高度远大于108倍电缆直径的距离，但地面上还会有明显的阴影，这些阴影实际上是伪本影。阴影明暗的强烈程度，光照中散射辐射在水平面总辐射量中的多少有关。当散射辐射量相对直射辐射量较大时，则阴影相对于未遮挡部分的明暗程度对比较小。如果天气是阴天，散射辐射占水平面总辐射量中的全部，没有直射辐射量，则不会形成阴影。因此，也可以说，阴影明暗的强烈程度，还与晴空指数有关，天空越晴朗，阴影越明显。4PVsyst软件模拟分析通过PVsyst模拟，进一步分析电线电缆等线性阴影对光伏组件的发电性能的影响。本文选择江苏省南京市作为光伏项目的研究地点，在PVsyst里面建立一个50kW的光伏系统模型。建模如下，选用280Wp的单晶硅光伏组件，光伏组件以23°倾角竖向单排安装，前后排阵列的中心间距经计算设计为3000mm。每排光伏阵列安装22块组件，串联为一个组串，8个组串并联输入50kW的光伏组串逆变器。■分三类进行模拟：图7-1 光伏组上方无架空线路图7-2 架空线路南北方向在组件上方通过图7-3 架空线路东西方向在组件前方通过建模过程中，Elementary shading object中选择cable模型，添加5根电缆，电缆属性定义为直径0.05m，长度设计为100米，高度10米。阴影对光伏组件的发电影响的遮挡损失模拟，采用精确模拟模拟(Detailed，according to Module Layout)，组串分组具体在Module Layout设置，但不能采用线性阴影模拟。图8-1和图8-2提供了某时间点，南北方向的架空电缆对光伏组串电气性能的影响，MPPT1接入的两个光伏组串S1和S2的Pmpp小，电气损失为4.4%。经过建模模拟，架空电缆对光伏组件的影响最终反映在阴影损失和发电量方面。图8-1 光伏组串的电气性能表现图8-2 光伏组串的电气性能表现表1 不同场景模拟数据对比说明：表中的辐射量为光伏组件表面接收到的有效辐射量(GlobEff)，即无任何遮挡的组件表面接收到的最大辐射量(GlobInc)减去前后排阴影遮挡和其他遮挡损失后的辐射量。发电量为逆变前的直流侧发电量(EArray)，避免对比数据中包含了逆变器效率等其他影响因素。对表1数据分析，相对于无遮挡的光伏电站，在不同电缆方向上的阴影，对光伏阵列的接收到的辐射量和发电量输出损失如下：表2 不同场景的相对损失率南北方向的电缆对光伏阵列的影响比东西方向的电缆影响大1.64%，这是因为在同一时间，南北方向的电缆同时遮挡很多组串，而东西方向的电缆遮挡的组串相对较少，且小部分时间阴影落在前后阵列中间的空地上;还有部分原因是，当光伏组件不是处于架空电缆的正下方时(一般也不会将光伏组件设计在架空线路的正下方)，夏季中因太阳轨迹原因(白天大部分时间太阳的高度角都很高)，架空电缆的阴影几乎是落在正下方，而不会对位置偏北的光伏组件形成遮挡，因此夏季时光伏系统可能基本上没有架空线路的阴影损失。5总结通过以上分析，虽然架空线路距离光伏组件较远，远大于108倍的电缆直径，组件表面没有本影，但半影和伪本影仍然会影响光伏电站的发电性能。进一步采用PVsyst对一个50kW的光伏系统进行模拟，阴影的影响造成光伏电站约4-5%的损失(由于本文中电缆线径设计较粗、距离较近，结论仅供参考)。相对于东西方向的架空线路，南北方向的架空线路对光伏电站的影响更大。因此，不能简单的忽略架空线路对光伏电站的阴影遮挡。本文仅代表作者观点，不代表百度立场。系作者授权百家号发表，未经许可不得转载。橙子心法百家号最近更新：简介:性格决定命运，选择改变人生。作者最新文章相关文章}