在光伏电站【zhàn】中【zhōng】，组件横向排布还是竖向排布【bù】算是【shì】一个老生常【cháng】谈【tán】的问题了。在过去也有【yǒu】过不【bú】少文【wén】章对此进行过介【jiè】绍：根据组件旁路二级管设置的特点，当部【bù】分组件被前排组【zǔ】件遮挡时【shí】，组件横【héng】向【xiàng】布【bù】置相对于组件竖向布置，能够保留更多【duō】的发【fā】电能力。如图1所示，横向【xiàng】布置的组件最【zuì】下面一【yī】排电【diàn】池片受到遮挡【dǎng】后【hòu】，由于【yú】旁路二极管的存在，对于这个电池组件【jiàn】来说受影响的电池片只有【yǒu】最【zuì】下面的回路中的20片【piàn】，而上面两【liǎng】个回路中【zhōng】的40片【piàn】不【bú】受影响；而竖【shù】向布置的组件在这种情况下，所有【yǒu】电池【chí】片都【dōu】受到影响。
▲图1 组件结构及遮挡示意
那么在知道【dào】这【zhè】种现象以后【hòu】，我【wǒ】们会希望进一步知道【dào】，这种影响的【de】差异到底有多大。参考以往网【wǎng】上的【de】文章中，有人做【zuò】过实验，在同样【yàng】遮挡【dǎng】比例【lì】下，横向布置的组件损【sǔn】失约【yuē】20%功率时，竖向布【bù】置的组【zǔ】件损失已经超过90%接近于100%。
从这个【gè】结果来看，两种方案的差异是【shì】非常大的，但这【zhè】个实验只是针对【duì】于局部时【shí】间点而【ér】言。而我们更希【xī】望【wàng】知道的是【shì】这种差【chà】异对于整【zhěng】个光伏电站而【ér】言【yán】，一年的发电量影响有多少。 考虑到实际发生前后排遮挡的时间都【dōu】在辐射【shè】量较低的时【shí】间，同时从【cóng】局部遮【zhē】挡到全部遮【zhē】挡【dǎng】这个过程也不【bú】会持续太长时间，因此可以【yǐ】肯【kěn】定，实际的发电【diàn】量差异应该不会太大【dà】。不过要找两个外部条件接近，同时【shí】一个采用组件横排【pái】、一个采【cǎi】用【yòng】组件竖排【pái】布置【zhì】的【de】光【guāng】伏系统做一年的试验也不太现【xiàn】实，因此考虑【lǜ】采用光伏【fú】系统模拟这个较为容易【yì】实现的【de】方式【shì】进【jìn】行比较。
光伏系【xì】统的模拟采用PVsyst软件进行，假设项目【mù】地为北京，以系【xì】统中【zhōng】的一台50kW组串式逆变器及【jí】其接入【rù】的组件串为观【guān】察【chá】对象，该组串式逆变【biàn】器连接8个组件串，每【měi】个组件串联22块。
采用35°安装倾角，每【měi】个【gè】光【guāng】伏支架安装两个组串，共44块组件，分别采用横排【pái】布置和竖排【pái】布置【zhì】两种【zhǒng】方案：横排【pái】布置采【cǎi】用【yòng】4×11布置，竖排布置采用【yòng】2×22布置。南北间距【jù】均根据GB50797-2012中的公式【shì】进行计算，不进【jìn】行放大【dà】或缩小【xiǎo】。
在PVsyst中进行三维建模，模型如图2所示：
▲图2 PVsyst模型
图中蓝色的为本次所要研究对比的光伏组件安【ān】装区域，共4个支架8个【gè】组串；红【hóng】色区域表【biǎo】示其周边的【de】其【qí】他【tā】光伏阵列【liè】，这些阵列只作【zuò】为遮【zhē】挡【dǎng】物，而不接收辐射。组件横排布置和【hé】竖排布置的模型尺寸【cùn】和南北间距不同，其他【tā】结构相同。
要模拟组件的横排【pái】和竖排【pái】布置，就需要将【jiāng】模拟精确到组件的三个旁【páng】路二【èr】极管，所以【yǐ】在建【jiàn】模时必须要在PVsyst进行Module layout的设置。
在Module layout中【zhōng】分别采【cǎi】用两【liǎng】种方案：4×11组件横排布置（如图3）和2×22组【zǔ】件竖排布置（如图4），由于采用的是组串【chuàn】式逆变器，为【wéi】了公平起见，两种方【fāng】案均【jun1】采用上下分【fèn】列的串联方式，同时【shí】将上面【miàn】的组【zǔ】串接入同一路MPPT，而下面的【de】组串接入另【lìng】一路MPPT。
▲图3 4×11组件横排布置及组串划分
▲图4 2×22组件竖排布置及组串划分
设置完成后【hòu】进行【háng】阴【yīn】影模拟，计算发电量，在最后计算结果【guǒ】中【zhōng】取【qǔ】光伏阵【zhèn】列的输出功【gōng】率【lǜ】作为比较【jiào】对象，其输出结果如下：
▼表1 光伏阵列出口处各月及年总电流对比表（单位kWh）
从表格可以看出【chū】，夏季【jì】月份【fèn】两【liǎng】者差异【yì】很小，冬季【jì】月份差【chà】异略大一些，但总【zǒng】体差异并不大，两者的年总【zǒng】量相比相差了0.24%。
从模【mó】拟结果来看【kàn】，组件【jiàn】横排和竖排布【bù】置确实会产生【shēng】一定的发电量差异，但在外部【bù】条【tiáo】件相【xiàng】同的【de】情况【kuàng】下，两者的差异并不大。所以在方案优化【huà】时，如果【guǒ】条件允许，可以选择横排布置；但如果有其【qí】他因素限制，比如【rú】支架、地形等【děng】等，则不必强求【qiú】于横排【pái】布置【zhì】。
以上的模【mó】拟当然也【yě】可以用在【zài】一些其他的【de】地【dì】方，比如【rú】组【zǔ】串上【shàng】下分列和组串左右分列有多大区别等等
来源：坎德拉
