一、光伏陣列的陣列方式

光伏組件是光伏發(fā)電工程的基本單元，光伏組件的輸出電壓一般處于十幾伏至幾十伏之間。當(dāng)此單一光伏組件的性能不滿足使用需求時，可將若干個光伏組件串聯(lián)、并聯(lián)形成陣列，該陣列被稱為光伏陣列。

當(dāng)性能一致的光伏組件串聯(lián)時，電壓增加，電流不變；當(dāng)性能一致的光伏組件并聯(lián)時，電流增加，電壓不變。一般，光伏陣列的連接方式是先將光伏組件串聯(lián)后，再將光伏組件并聯(lián)。串聯(lián)的光伏組件數(shù)量應(yīng)使光伏陣列的最大功率點的電壓滿足負(fù)載運行電壓需求，當(dāng)光伏組件串聯(lián)數(shù)量滿足需求后，再根據(jù)電流的容量需求將將若干個光伏組件串（完成串聯(lián)的一組光伏組件）并聯(lián)。

光伏陣列可由若干個單元方陣列組成，單元方陣列由多個光伏組件組成，單元方陣列也被稱為子陣列。

光伏陣列的功率可達(dá)兆瓦（1兆瓦等于1000千瓦，1千瓦等于1000瓦，1瓦等于1伏特乘以1安培）的數(shù)量級。當(dāng)光伏組件串聯(lián)時，光伏組件的電壓等于各光伏組件的電壓和，光伏組件的電流等于最小電流光伏組件的電流。當(dāng)光伏組件并聯(lián)時，光伏組件的電流等于各光伏組件的電流和。

圖一為光伏陣列示意圖。該陣列示意圖代表L×M個光伏組件構(gòu)成的光伏陣列，即每個光伏組件串由L個光伏組件串聯(lián)，光伏陣列整體由M個光伏組件串并聯(lián)的光伏陣列。該光伏陣列的電壓是單一光伏組件電壓的L倍，該光伏陣列的電流是單一光伏組件電流的M倍，該光伏陣列的的效率與單一光伏組件的效率相同。



圖一，圖片來源：中國慕課大學(xué)《光伏發(fā)電工程技術(shù)》

二、光伏陣列的安裝方式

光伏陣列的安裝方式可分為固定式和跟蹤式兩種。

（1）固定式

固定式是指陣列的光伏組件朝向固定不變，不隨太陽位置的變化而變化。固定式的安裝方式可通過水泥柱基礎(chǔ)固定實現(xiàn)。固定式的安裝方式具有安裝簡單快捷、抗風(fēng)能力強、光伏支架部分的成本較低、光伏支架穩(wěn)定可靠的優(yōu)點。但由于光伏組件固定不動，不能隨陽光的移動而轉(zhuǎn)動，無法保證獲得最大的陽光輻射，導(dǎo)致該方式發(fā)電量偏低。

（2）跟蹤式

跟蹤式是指通過機(jī)電或液壓裝置使光伏陣列隨太陽的高度和方位角變化而轉(zhuǎn)動，可實現(xiàn)在接近全日照的時間段內(nèi)，太陽光線與光伏陣列垂直，由此可提高太陽能光伏陣列的發(fā)電能力。與固定式光伏陣列相比，在相同日照條件下，跟蹤式光伏陣列的效率可提高20%~30%。

跟蹤式根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的個數(shù)可分為單軸跟蹤系統(tǒng)和雙軸跟蹤系統(tǒng)。單軸跟蹤系統(tǒng)只能沿一個旋轉(zhuǎn)軸運動，只能跟蹤太陽運動的高度角和方位角兩者之一的變化，雙軸跟蹤系統(tǒng)可沿兩個旋轉(zhuǎn)軸運動，可同時跟蹤太陽運動的高度角和方位角變化。相比于單軸跟蹤系統(tǒng)，雙軸跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、造價更高、維護(hù)成本更高。



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審核編輯：劉清