光伏（PV）农场的土地使用-数学模型和计算示例

[中文适用范围]： 本文档旨在建立数学模型，用于计算光伏（PV）阵列之间的间距，以最大限度地避免阴影并合理减少光伏电站的土地使用。本文档中计算阵列间南北（S-N）间距的边界条件基于冬至日。最长东西（E-W）阴影出现在太阳位于东方的时刻。用户可根据当地条件（如纬度、土地限制、朝向等）更改边界条件（日期和时间），公式均相同。阴影距离计算基于日期和时间边界，而非可能非常复杂的阴影能量损失。本文档中的无阴影距离计算仅适用于光伏阵列之间，不适用于其他周围物体，但公式也可用于计算物体与光伏阵列之间的无阴影距离。如果光伏阵列场址上发生阴影，则需要进行本文档范围之外的其他计算。本文档的无阴影距离计算基于北半球，但所有公式也可用于南半球。固定光伏阵列和带有太阳跟踪器的光伏系统的无阴影计算模型不同。本文档推导了固定光伏阵列和太阳跟踪器的数学模型。对于太阳跟踪器，有两种不同的坐标系：地面水平坐标系（GHC）和赤道坐标系（EC）。本文档提供以下阵列类型的光伏电站土地使用计算：平坦土地上朝南的固定光伏阵列；平坦土地上朝向非南向的固定光伏阵列；倾斜土地上朝南的固定光伏阵列；赤道坐标系中的水平东西向跟踪；赤道坐标系中的倾斜东西向跟踪；赤道坐标系中的极轴跟踪；赤道坐标系中的双轴跟踪；地面水平坐标系中的太阳方位角跟踪；地面水平坐标系中的人工太阳高度角跟踪；地面水平坐标系中的双轴跟踪。在下文条款中，介绍了不同的坐标系，并提供了不同运行模型的土地使用计算。 [外文原描述]： IEC TR 63149:2018(E) is aimed at presenting mathematical models for calculation of the distance between arrays, to farthest avoid shading and reasonably reduce the land usage of PV farms. This document provides land usage calculations of PV farms for various array types.