CN104242788A - 光伏系统及其装配方法 - Google Patents

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刘俊辉
刘亚锋
金浩
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Abstract

本发明公开了一种光伏系统装配方法，通过依次进行的数据采集、数据分析、参数制定和实地安装实施步骤，利用数据分析软件对采集到的既定安装区域的环境气象数据进行分析后，规划并制定出各光伏组件装配模块所需的光伏组件装配量及其安装倾斜角度，并根据该规划结果对光伏系统进行实地固定安装。依照所述光伏系统装配方法装配后的光伏系统的整体发电效率得以显著提高。本发明还公开了一种用于上述光伏系统装配方法的光伏系统。

Description

光伏系统及其装配方法
技术领域
本发明涉及光伏组件安装排布技术领域，特别涉及一种光伏系统装配方法。本发明还涉及一种应用该光伏系统装配方法的光伏系统。
背景技术
在光伏组件安装使用过程中，各光伏组件的安装排布方式直接影响着整个光伏系统的发电效率，而随着使用需求的不断提高，人们对光伏组件的装配方式也提出了更高的要求。
目前现有的光伏组件安装排布过程中，各光伏组件通常是根据年发电量最大原则等具有一定规范性的安装规则来进行固定安装的，各光伏组件的安装倾斜角度保持一致。然而，虽然上述光伏系统装配方法能够满足基本的光伏发电使用需要，但由于其采用统一倾斜角度的固定安装方式，其并不能实现对太阳能的全年高效利用，导致其整体发电效率低下。
因此，如何提高光伏系统固定装配后的整体发电效率是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种光伏系统装配方法，该装配方法能够有效提高光伏系统装配后的整体发电效率。本发明的另一目的是提供一种应用上述光伏系统装配方法的光伏系统。
为解决上述技术问题，本发明提供一种光伏系统装配方法，包括步骤：
数据采集，利用数据库或实地勘察取得光伏组件既定安装区域的太阳辐照量等相关环境气象数据；
数据分析，利用数据分析软件根据采集到的环境气象数据对光伏组件安装环境进行模拟分析；
参数制定，根据数据分析所得结果，依据发电量最优原则将待安装的光伏系统划分为不同的光伏组件装配模块，并为各光伏组件装配模块制定相应的光伏组件装配量及其安装倾斜角度等安装参数；
实地安装，按照参数制定结果将光伏组件固定装配至既定安装区域。
本发明还提供一种光伏系统，包括基体，所述基体上固定安装有若干光伏组件装配模块，所述基体上还设置有可收集分析数据并据此规划模块装配参数的控制站。
相对上述背景技术，本发明所提供的光伏系统装配方法，通过依次进行的数据采集、数据分析、参数制定和实地安装实施步骤，利用数据分析软件对采集到的既定安装区域的环境气象数据进行分析后，规划并制定出各光伏组件装配模块所需的光伏组件装配量及其安装倾斜角度，并根据该规划结果对光伏系统进行实地固定安装。依照所述光伏系统装配方法装配后的光伏系统的整体发电效率得以显著提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式所提供的光伏系统装配方法的流程图；
图2为本发明一种具体实施方式所提供的光伏系统的装配结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种光伏系统装配方法，该装配方法能够有效提高光伏系统装配后的整体发电效率；同时，提供一种应用上述光伏系统装配方法的光伏系统。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的光伏系统装配方法的流程图。
在具体实施方式中，本发明所提供的光伏系统装配方法，包括：
步骤101：数据采集；
利用数据库或实地勘察取得光伏组件既定安装区域的太阳辐照量等相关环境气象数据。具体到实际的操作实施过程中，上述数据库为Meteonorm气象数据库。
步骤102：数据分析；
利用气象数据分析软件对采集到的环境气象数据进行分析。具体到实际的操作实施过程中，上述数据分析软件为Meteonorm6.0气象数据分析软件。
步骤103：参数制定；
根据数据分析所得结果，将待安装的光伏系统划分为不同的光伏组件装配模块，并为各光伏组件装配模块制定相应的光伏组件装配量及其安装倾斜角度等安装参数，然后运用光伏系统发电量模拟软件进行系统发电量模拟以验证制定的安装参数是否满足用电需求，并进行相关参数调整以达到系统发电量最大。具体到实际的操作实施过程中，上述发电量模拟软件为PVsyst发电量模拟软件。
步骤104：实地安装；
按照调整得到的最优的光伏组件装配量及其安装倾斜角度等安装参数制定结果将光伏组件固定装配至既定安装区域。
为了便于理解本发明的技术方案，以下提供一种具体的应用实例以作参考和辅助说明。
现以在沈阳市布设10千瓦容量的光伏系统为例进行说明：系统中组件均选取市场上同一厂家的电池数目为60片、最大功率为250W的多晶硅组件，系统中组件数量共计40块。其它系统部件保持一致。
现在假设客户要求系统在太阳辐照量小的月份尽可能多发电，同时年发电量尽可能多。考察沈阳市当地的气候信息（见表1，由Meteonorm6.0软件根据Meteonorm气象数据库中的气象数据计算得到），发现该市冬半年，即10月至次年3月，尤其是11月至次年3月期间，水平面上太阳辐照量较夏半年(即4月到9月)小很多，所以要使得系统在太阳辐照量小的月份多发电，关键是使得冬半年系统发电量尽可能多。现采用第一种安装方法，即方法1，以冬半年发电量最大为原则来确定组件安装倾斜角。根据PVsyst发电量模拟软件，可以很快找出使得冬半年系统发电量达到最大的安装倾斜角为53度，对所有光伏组件均采用此倾斜角进行安装，运用PVsyst软件进行全年发电量模拟，得出的结果列在表2中。
现采用另一种安装方法，即方法2，将10kW组件中的7.5kW组件(方阵1)仍以53度倾斜角安装，而剩余的2.5kW组件(方阵2)采用另一倾斜角安装，该倾斜角使得这2.5kW组件能在夏半年的发电量达到最大。使用PVsyst软件可以很快找到，使得夏半年系统发电量最大的倾斜角为18度。运用PVsyst软件分别对安装倾斜角为53度的7.5kW的组件和安装倾斜角为18度的2.5kW的组件进行全年发电量模拟，得出的结果也列在表2中。
表1沈阳市一年中水平面上各月太阳辐照量及各月辐照量占全年辐照量的比例
表2PVsyst软件模拟得到的两种安装方式下系统各月发电量及冬半年发电量的比较
从两种安装方式下的系统发电量模拟结果可以清楚地看出，方法2与方法1相比，系统冬半年发电量总量及其占全年总发电量的比例相差并不大，且它们冬半年的月平均发电量也非常接近，两种安装方法都与基本用电需求相符。而方法2较方法1全年发电总量有所提升，这主要是因为方法2在顾及到使辐照量小的月份多发电量的情况下，同时使系统在辐照量较多的月份尽可能多发电，在系统的总容量更大的情况下，方法2较方法1的系统年发电总量的增加将更加可观。
上述实例中两种安装方法的优劣对比适用于沈阳市，并不一定适用于所有的地域。但上述方法2的设计思路适用于任何地域的固定式安装光伏系统。设计者可以根据客户需求，系统容量及所在地的气象信息，灵活调整各子方阵的容量及其安装倾斜角，在比较分析过程中，总能得到比单一安装倾斜角能够带来更多经济效益的安装方案。
请参考图2，图2为本发明一种具体实施方式所提供的光伏系统的装配结构示意图。
在具体实施方式中，本发明所提供的光伏系统，包括基体11，基体11上固定安装有若干光伏组件装配模块12，基体11上还设置有可收集分析数据并据此规划模块装配参数的控制站13。工作过程中，控制站13通过内部的数据库以及数据分析软件对所述光伏系统的既定安装区域的环境气象数据进行采集和分析，并据此制定相应的光伏组件装配模块12的光伏组件装配量及其安装倾斜角度等装配参数，并根据这些装配参数将所述光伏系统固定安装至既定安装区域。所述光伏系统的整体发电效率较高。
综上可知，本发明中提供的光伏系统装配方法，通过依次进行的数据采集、数据分析、参数制定和实地安装实施步骤，利用数据分析软件对采集到的既定安装区域的环境气象数据进行分析后，规划并制定出各光伏组件装配模块所需的光伏组件装配量及其安装倾斜角度，并根据该规划结果对光伏系统进行实地固定安装。依照所述光伏系统装配方法装配后的光伏系统的整体发电效率得以显著提高。
此外，本发明提供的用于上述光伏系统装配方法的光伏系统，该光伏系统的整体发电效率较高。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的光伏系统装配方法以及应用该光伏系统装配方法的光伏系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (2)

1.一种光伏系统装配方法，其特征在于，包括步骤：
数据采集，利用数据库或实地勘察取得光伏系统既定安装区域的太阳辐照量等相关环境气象数据；
数据分析，利用气象数据分析软件对采集到的环境气象数据进行分析；
参数制定，根据数据分析所得结果，将待安装的光伏系统划分为不同的光伏组件装配模块，并为各光伏组件装配模块制定相应的光伏组件装配量及其安装倾斜角度等安装参数；
实地安装，按照参数制定结果将光伏系统固定装配至既定安装区域。
2.一种光伏系统，其特征在于：包括基体，所述基体上固定安装有若干光伏组件装配模块，所述基体上还设置有可收集分析数据并据此规划模块装配参数的控制站。
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