三、农光互补模式光资源分析

3.1 模式1光伏电站与农业的简单结合

光伏和农业的简单结合，是在光伏阵列间距中，种植农作物，两者结构上是独立的，在空间布局上相互结合，选择种植低矮的农作物，或者提高光伏组件高度，保证种植的农作物的高度低于光伏阵列，避免影响光伏发电。

常规设计的大型地面光伏电站常采用光伏组件竖向双排布置。该地建设的光伏电站可采用260Wp的光伏组件竖向双排2X22安装在一个支架单元上设计，22块光伏组件串联为一个组串。1MW光伏电站，配置两台500kW逆变器和1台1000KVA的就地变压器。每台逆变器接入96串光伏组串共549.12kWp。通过PVsyst进行模拟，宿州地区的光伏组件最佳角度为27度，光伏阵列南北中心间距为7米，组件下端距离地面高度为1米。组件倾斜面上辐射量为：

对光伏阵列之间农业种植区的光资源分布，利用PVsyst建模，将光伏阵列下方和阵列之间的区域，模型的第三排和第四排阵列中间区域（黄绿色中间区域），按照1米一个宽度、0.5米一级高度划分网格，模拟阵列之间不同高度的、位置的光资源，通过分析，全年的光资源立体分布图如下：


上图为光伏阵列种植区内的光资源立体分布图，图中，A区——G区每区的宽度为1米。由图中可以看到，光伏阵列之间的区域光资源最好，光伏组件的下方光资源较差。光伏阵列区的光资源分配与空间高度也有关系，从上图中，我们可以看到，随着高度的增加，光伏组件下方的光资源在减少，而阵列之间的光资源在呈上升趋势，达到80%左右。
各区域地面光资源占全年光资源的百分比如下：

表4 各个分区的地面月辐射量

由于光伏电站无遮挡规定的时间为当地真太阳时冬至日9:00—15:00之间，因此冬季农作物的高度要低于前排组件上端到后排组件下端两者之间的连线。这一连线，也就是农业大棚棚顶的设计依据。光伏与农业在常规光伏电站中简易结合种植农作物时，春秋季、夏季种植的农作物高度，可以根据农作物的生长规律、春夏秋三季太阳高度角的变化结合确定。

由于篇幅有限，本文无法对各种农光互补类型展开更多的讨论和深入的分析，下篇文章将有更多的光资源分析。欢迎业内朋友继续关注下篇文章内容，同时欢迎业界朋友一起探讨。

作者简介：

周长友，毕业于中国海洋大学，工程硕士，从事光伏电站系统设计及技术研究工作，首次适用于解决坡地、山地等不平整场地的光伏阵列双坡度间距设计方法。