1.一種優化光伏跟蹤系統組件間距的方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)計算水平地面直接輻照強度;
2)計算太陽跟蹤角度,建立太陽跟蹤角度與組件間距的關系;
3)計算傾斜平面上的直接輻照強度,建立傾斜平面上的直接輻照強度與組件間距的關系;
4)對傾斜平面上的太陽輻照量進行散射修正,建立修正后傾斜平面上太陽總輻射量與組件間距的關系;
5)根據修正后傾斜平面上太陽總輻射量的增益最大化選取組件間距。
2.根據權利要求1所述的一種優化光伏跟蹤系統組件間距的方法,其特征在于,所述水平地面直接輻照強度計算公式如下:
Ib=rIsccos(h)TrTaTwToTu (1)
其中,Ib表示水平地面直接輻照強度,Isc是太陽電池的短路電流,r是太陽與地球距離的修正因子,h為太陽高度角,To為輻照經過大氣中臭氧吸收后的透過率,Tr為輻照經過大氣中雷利散射后的透過率,Tu為輻照經過大氣中CO2混合氣體吸收后的透過率,Ta為輻照經過大氣中塵埃、浮質物吸收后的透過率,Tw為輻照經過大氣中水蒸汽吸收后透過率;
TrTaTwToTu稱為大氣綜合透過率,用P表示固定距離的大氣綜合透過率,大氣質量m(h)是輻照經過大氣層的相對距離,則水平地面直接輻照強度公式(1)簡化為:
Ib=rIscPm(h)cos(h) (2)
其中,
m(h)=[1229+(614sin(h))2]1/2-614sin(h) (4)
n為距離1月1日的天數,為地理緯度,δ為太陽赤緯角,ω為太陽時角。
3.根據權利要求2所述的一種優化光伏跟蹤系統組件間距的方法,其特征在于,所述P取0.75~0.9。
4.根據權利要求1所述的一種優化光伏跟蹤系統組件間距的方法,其特征在于,所述計算太陽跟蹤角度的方法為:
定義光伏組件寬度為a,光伏組件東西間距為L,光伏組件東西向傾斜角為θ,太陽入射角為ψ,β=90°-ψ,β為傾角,
當時,存在
使太陽直射光垂直入射到光伏組件方陣表面,光伏組件東西向傾斜角θ滿足:
公式(6)的光伏組件東西向傾斜角即為時的太陽跟蹤角度;
當時,
光伏組件東西向傾斜角θ滿足:
θ=90°-β (7)
公式(7)的光伏組件東西向傾斜角即為時的太陽跟蹤角度。
5.根據權利要求4所述的一種優化光伏跟蹤系統組件間距的方法,其特征在于,所述傾斜平面上的直接輻照強度的計算公式為:
其中,I′b為傾斜平面上的直接輻照強度,Ib為水平地面直接輻照強度;
當時,
有
則:
當時,
有:
6.根據權利要求1所述的一種優化光伏跟蹤系統組件間距的方法,其特征在于,采用各向異性的Hay散射模型對傾斜平面上的太陽輻照量進行修正,傾斜平面上天空散射輻射量可表達為:
其中,Hdt表示傾斜平面上天空散射輻射量,Hb和Hd分別為水平面上直接輻射量和散射輻射量,Ho為大氣層外水平面上太陽輻射量,β為傾角,Rb為傾斜平面上直接輻射與水平面直接輻射比;
則,傾斜平面上太陽總輻射量的公式為:
式中:HT為傾斜平面上太陽總輻射量,H為水平面上總輻射量,ρ為地物表面反射率。