电线杆类杆状障碍物对光伏电站的阴影影响分析

在现实生活中，人们对电力和通信的强烈的需求和依赖，造成电力线路、通信线路的纵横交错、无处不在，光伏电站项目选址常常遇到高压、低压、通信等杆塔线路穿过光伏电站场区。在光伏电站施工中，常需要避开杆塔的阴影区，或者将杆塔线路改造，迁移出光伏区。

架空电缆的线径是非常细的，在光伏组件表面形成的是线状阴影，但相对而言还有一些杆状的障碍物，直径较粗，而且高度很高，例如变电站的避雷针，旗杆，高度较高的路灯和电线杆，烟筒等。这类障碍物高度很高，在冬至日真太阳时9:00-15:00之间，形成的扇形阴影面积很大。按照《光伏发电站设计规范》中，该时间段对组件不遮挡的要求，将会产生很大面积的避让场地，这样的场地对于用地紧张的光伏电站项目而言实属浪费。本文通过PVsyst软件建模分析并通过实际案例针发电量对比，探讨杆状阴影对光伏电站的发电影响，以及该情况下的优化设计。

1、杆状障碍物扇形阴影区计算

太阳的位置在地平坐标系中，通常有太阳高度角、方位角表示，太阳高度角是指太阳光线和地平面间的夹角，太阳方位角定义为太阳光线在地平面上的投影和正南方向的夹角。

计算方法如下：

α为太阳高度角;为太阳方位角，为当地纬度;δ为太阳赤纬角;为时角。

太阳时角，正午(真太阳时12点)为0，上午的时角为负值，下午的时角为正值，=15°X(时间-12)。

太阳光线与地球赤道平面的夹角称为赤纬角，也是太阳和地球之间的连线与赤道平面的夹角。赤纬角与观察地点无关，仅与一年中的哪一天有关，以n为一年中的日期序号，赤纬角按照Cooper方程计算：

通过计算太阳的高度角和太阳的方位角，即可确认太阳的位置，形成每天的太阳轨迹图，