光伏组件采用的规格【gé】尺寸60片电【diàn】池片是【shì】650mm*990mm*40mm(不同【tóng】厂家略【luè】有差【chà】异)，72片电【diàn】池片是1960mm*990mm*40mm(不【bú】同厂家略有差异)。光伏组件的竖【shù】排，就是组件【jiàn】的长边上下方【fāng】向放置排列，组件倾【qīng】斜后，长边是南北方向。光伏组【zǔ】件的横【héng】排是长边在东西方向。通常【cháng】光伏电站中，光伏组件采【cǎi】用竖向双排布置、横向三排【pái】或四排布置【zhì】，近年来农光互补【bǔ】大棚、车【chē】棚光伏电站中，也有【yǒu】其他竖【shù】向、横向多【duō】排布置的【de】形【xíng】式。
图1 光伏组件竖向双排布置
图2 光伏组件横向三排布置
图3 光伏组件横向四排布置
2、组件竖排、横排布置方式占地面积差异
我们通常说，光伏组件竖排、横排布置方式造【zào】成的光伏电站占地面积差【chà】别不大，但也【yě】有工【gōng】程师认为，光伏【fú】组件的【de】横排布置会占用更大【dà】的场【chǎng】地。但是不同布置方式，造成的面【miàn】积差别不大【dà】是差在了哪【nǎ】里?为【wéi】什么又有一些工程【chéng】师认为【wéi】横【héng】排布置【zhì】会【huì】占用较【jiào】多的【de】场地?接下来，我们通过【guò】严谨的分析，来解释这【zhè】两个问【wèn】题【tí】。
(1)单块组件的竖放、横放
按照《光伏发电站设计【jì】规范》，光伏阵列前后排在当地真太阳时9:00到15:00点不遮挡。如果【guǒ】我们在光伏【fú】电【diàn】站中选取【qǔ】一块光伏组件【jiàn】，这【zhè】块光【guāng】伏组件占用的前后排面积【jī】是投影面积【jī】+阵列【liè】之【zhī】间的净间距面积。
图4 光伏组件布置侧视图
(2)光伏阵列中组件的竖排、横排
本【běn】文以宁【níng】夏【xià】自治区中卫市某光【guāng】伏电站【zhàn】项目为例，光伏组件【jiàn】竖向双排和横【héng】向四排不同布置方式做计算对【duì】比【bǐ】。
采用260Wp的光伏组件，以【yǐ】35°倾角安装在支【zhī】架单元上，不同布置【zhì】方【fāng】式【shì】阵列尺寸【cùn】、面积、前【qián】后间距计算如下：
图5 光伏组件竖排2×22 布置
图6 光伏组件横排4×11布置
表1 单个阵列不同布置方式占地面积对比
(3)光伏组件竖排、横排1MW对比
本文以宁【níng】夏【xià】自【zì】治区中卫市某光伏电站项目【mù】为例【lì】，在【zài】上【shàng】面计【jì】算的数据基础上，以理论计【jì】算的【de】中心间距布置1MW的方正的、光伏逆变器和箱变位【wèi】于方【fāng】阵中心的模块化子方阵，以道【dào】路为对称，东西相邻【lín】支架单【dān】元的检修通道统一【yī】设置为1m。1MW的【de】子方阵中，由95套支【zhī】架【jià】单【dān】元组成【chéng】，一套支【zhī】架单元上安装2个光伏组【zǔ】串【chuàn】，共【gòng】有190串。每22块260Wp组件串联为【wéi】一【yī】个组串【chuàn】，共计4180块组件1086.8KW。
图7 光伏组件竖排2×22 布置1MW子方阵
图8 光伏组件横排2×44布置1MW子方阵
表2 1MW方阵不同布置方式占地面积对比
从上表【biǎo】数【shù】字【zì】上看，好像【xiàng】是【shì】横【héng】向四排占【zhàn】地面积多了很多，实际上，可以【yǐ】将其分解为三部【bù】分：95个阵列面积增加【jiā】的产【chǎn】生的【de】占地【dì】面积差异约14㎡、方阵【zhèn】南北宽度增【zēng】加(虽然相邻阵【zhèn】列东西向间距宽度和数量是一样的，但是【shì】横向四排布置1MW子方阵南北宽【kuān】度增加会增加占【zhàn】地面积S=7*19.46=136.22㎡)、方阵【zhèn】中道路长度差异【yì】(横【héng】向四排布置1MW子方阵【zhèn】宽度增加【jiā】，也造成道路较长，相应【yīng】的面积也增加)。因此1MW方阵横【héng】向四【sì】排比竖向【xiàng】双排布置方式理【lǐ】论上【shàng】要【yào】增【zēng】加288.176平【píng】方米。
假设，逆【nì】变【biàn】器和箱【xiāng】变放在子方阵的边缘，不放【fàng】在中间，子方阵也不考虑道路，则【zé】表2调整为【wéi】表3,1MW子方【fāng】阵不考【kǎo】虑道路影响，面积如表3。
表3 不考虑道路1MW方阵不同布置方式占地面积对比
但由于实际工程【chéng】设【shè】计【jì】时【shí】，阵列之【zhī】间的【de】间距不会以理论计【jì】算的临界值设计，往往会增加0.5米【mǐ】的冗余量(具体冗余量根【gēn】据项目和光伏工程师【shī】设计确【què】定)，以适应地【dì】形变【biàn】化和工程【chéng】施工误差。调整表【biǎo】2如下：
光伏阵列间距增加0.5米冗余后【hòu】，由于组【zǔ】件竖向布【bù】置时，1MW方【fāng】阵的【de】东西长【zhǎng】度较长【zhǎng】，因此【cǐ】增加的【de】面积【jī】较大，再进行比【bǐ】较，1MW方阵横向四排比【bǐ】竖向双排【pái】布置方式理论上要增加103.376平方米。
通过以【yǐ】上多个表格，如果【guǒ】光伏【fú】系统设计工程师和光伏【fú】从业者【zhě】就认为大型光【guāng】伏电站中，光伏组件【jiàn】横向四排【pái】的布置【zhì】一定【dìng】会比竖向双【shuāng】排的【de】布置占地面积多很多，那就错了【le】，那么我们分析一下对于一个具【jù】体项目，占地【dì】面【miàn】积会有什么【me】差异呢?
(4)对于某个项目不同布置方式的占地面积对比
光伏【fú】组件竖排、横排1MW对比，是模块化布置很理想的状态对【duì】比，及【jí】实际【jì】项目边界范围【wéi】自由的，不受限制。但【dàn】实【shí】际上一【yī】个项目的场【chǎng】地【dì】边界是固定的，也无法采【cǎi】用或全部【bù】采用【yòng】模块化布置。假设某项目规则的矩形【xíng】场地范围【wéi】，东西长度一定，南北【běi】宽度一定、道路【lù】长度确定，现以20MW的【de】布【bù】置为【wéi】例分析。
案例，在一个规【guī】则的长方形中，设计光伏【fú】组件总容量约21.736MW，支架【jià】单【dān】元数1900套，每个【gè】支架单元【yuán】安装44块260Wp光【guāng】伏【fú】组件。场地东【dōng】西【xī】长【zhǎng】约【yuē】600米，南北宽约660米。方阵总平面图布【bù】置方式，竖【shù】向双排均采用1.086MW模块【kuài】化设计，而横向四【sì】排的布【bù】置方式，大部分【fèn】采用模【mó】块化设计，剩【shèng】余场地采【cǎi】用非模块化设计。总平【píng】图主要设计3条竖向【xiàng】道路和一条【tiáo】横向【xiàng】道路，一圈环场【chǎng】道路，路网【wǎng】设计【jì】完全一致。
(a)组件竖向双排子方阵划分 (b)组件横向四排子方阵划分
图9 一块规则区域不同布置方式子方阵差异
经过总【zǒng】平图设【shè】计对比，光伏组件竖【shù】向安装【zhuāng】和横向安装占【zhàn】地面积对比如【rú】下：
表5某项目22MW方阵不同布置方式占地面积对比
3、总结
本文通过【guò】单块组件竖向和【hé】横向【xiàng】布置方【fāng】式、单个阵列【liè】中组件竖向和横向布置【zhì】方式【shì】、1MW模【mó】块化子方【fāng】阵布置方式以及某个项目总平图设计【jì】，多个方面对比【bǐ】，可得出，虽然理论间距设计的【de】情况【kuàng】下【xià】，光伏组件横向【xiàng】布置会【huì】占用更多【duō】的土地，但【dàn】对于【yú】一个项目，在通常阵【zhèn】列间距有冗余【yú】量的设计下，有可能【néng】光伏组【zǔ】件【jiàn】竖向双排布置的支架单元(阵列【liè】)占用的场地【dì】面【miàn】积更多。
通【tōng】过以【yǐ】上对比，光伏组件竖向【xiàng】、横向布置，相【xiàng】对【duì】整个项目用地面积而【ér】言，占【zhàn】地面积的差【chà】异基本可【kě】以忽略不计。
