本技術(shù)涉及光伏發(fā)電，具體涉及一種分布式追蹤光伏陣列安裝利用潛力計算方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、城市建筑、農(nóng)村建筑屋頂是優(yōu)良的光照接收區(qū)，具有較好的太陽能應(yīng)用價值。分布式追蹤光伏陣列具有靈活、便捷等優(yōu)點(diǎn)，且可以大幅度減少傳統(tǒng)電能的應(yīng)用，有效促進(jìn)建筑綠色、零碳發(fā)展。目前，國家已出臺眾多政策鼓勵分布式光伏應(yīng)用技術(shù)，光伏建筑一體化技術(shù)亦是國家的未來重要發(fā)展方向。分布式追蹤光伏陣列可增加約10％光照輻射量，有效地提升光伏組件的發(fā)電量，然而，分布式追蹤光伏陣列中的各排光伏組件不停運(yùn)動，結(jié)合前后各排的相互影響，從而使各區(qū)域的光伏組件表面換熱情況差異化分布，從而造成光伏陣列的發(fā)電性能不均勻化以及光伏陣列的發(fā)電性能估算不準(zhǔn)確，因此，如何精確估算并因地制宜的設(shè)計分布式追蹤光伏陣列需要進(jìn)一步研究。

2、目前，針對建筑分布式追蹤光伏陣列的性能計算方法，有基于定角度(例如，公告號cn117291478b、專利名稱光伏系統(tǒng)碳減排計算方法及裝置、存儲介質(zhì)、計算機(jī)設(shè)備)、年均太陽輻照量(例如，cn117911876b、專利名稱光伏利用潛力的計算方法及裝置、存儲介質(zhì)、電子裝置)等，由于建筑物屋頂?shù)墓夥嚵械目諝饬鲃幽Ｊ酱嬖谏嫌螌ο掠蔚恼趽酰瑫菇ㄖ镂蓓斉c光伏陣列表面空氣流動狀態(tài)呈非均勻分布，從而造成各區(qū)域(例如、陣列前排、側(cè)邊、中心、尾部等)屋頂表面與光伏組件上下表面強(qiáng)迫對流換熱系數(shù)的驟變，同時現(xiàn)有技術(shù)中的計算方法并沒有考慮上述風(fēng)環(huán)境的差異會對各個光伏板的發(fā)電性能造成影響，從而對整個分布式追蹤光伏陣列的總發(fā)電性能預(yù)測不準(zhǔn)，從而存在無法準(zhǔn)確評估追蹤分布式光伏陣列生命安裝利用潛力的不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本技術(shù)的目的在于提供一種分布式追蹤光伏陣列安裝利用潛力計算方法及系統(tǒng)，從而達(dá)到對分布式追蹤光伏陣列的安裝利用潛力評估的技術(shù)效果。

2、本技術(shù)實(shí)施例第一方面公開分布式追蹤光伏陣列安裝利用潛力計算方法，包括：

3、s1、根據(jù)目標(biāo)建筑物信息獲得分布式追蹤光伏陣列的設(shè)計方案；

4、s2、模擬獲得分布式追蹤光伏陣列中各個光伏組件的風(fēng)熱環(huán)境數(shù)據(jù)，并獲得光伏組件表面換熱系數(shù)；

5、s3、根據(jù)所述分布式追蹤光伏陣列的設(shè)計安裝方案和單日環(huán)境參數(shù)，并結(jié)合所述光伏組件表面換熱系數(shù)獲得光伏組件發(fā)電功率；

6、s4、根據(jù)光伏組件的數(shù)量，獲得分布式追蹤光伏陣列的總發(fā)電功率；

7、s5、根據(jù)光伏組件壽命期和光伏組件年衰減特性參數(shù)，并根據(jù)所述分布式追蹤光伏陣列的總發(fā)電功率獲得分布式追蹤光伏陣列生命周期內(nèi)的總發(fā)電功率；

8、s6、根據(jù)電交易與碳交易收益獲得分布式追蹤光伏陣列的回收周期，并根據(jù)所述分布式追蹤光伏陣列的回收周期評估分布式追蹤光伏陣列的安裝利用潛力。

9、在一個實(shí)施方式中，所述步驟s2包括：

10、s21、通過光伏陣列風(fēng)洞試驗平臺測試得到不同風(fēng)速、不同風(fēng)向條件下各個光伏組件表面風(fēng)速的試驗值vs；

11、s22、通過流體力學(xué)軟件建立光伏陣列風(fēng)環(huán)境模型并模擬不同風(fēng)速、不同風(fēng)向條件下各個光伏組件表面風(fēng)速的模擬值vm，驗證vs與vm之間的誤差小于等于10％時、就可以通過所述光伏陣列風(fēng)環(huán)境模型提供的參數(shù)獲得光伏組件表面換熱系數(shù)；

12、s23、所述光伏組件表面換熱系數(shù)通過計算公式(1)獲得；所述計算公式(1)為：

13、hpv_i＝ai+bivi(1)

14、其中，hpv_i為光伏組件表面換熱系數(shù)，ai與bi為光伏組件換熱系數(shù)一次方程參數(shù)，可通過所述步驟22中驗證后的光伏陣列風(fēng)環(huán)境模型模擬得到，vi為光伏組件表面風(fēng)速，可通過所述步驟22中驗證后的光伏陣列風(fēng)環(huán)境模型模擬得到。

15、在一個實(shí)施方式中，所述步驟s3包括所述光伏組件發(fā)電功率通過計算公式(2)和(3)獲得，所述計算公式(2)和(3)為：

16、

17、epv_i＝ζgτηr(1-br(tpv_i-t))(3)

18、其中，dpv與dg分別為光伏電池片和玻璃基板的厚度；ρpv與ρg分別為光伏電池片和玻璃基板的密度；cpv與cg分別為光伏電池片和玻璃基板的比熱容；tair_i與tpv_i分別為空氣和光伏組件溫度；g光照強(qiáng)度；(τα)為玻璃基板光照透過率；hpv_i為光伏組件表面換熱系數(shù)；epv_i為光伏組件發(fā)電功率。

19、在一個實(shí)施方式中，所述步驟s4包括所述分布式追蹤光伏陣列的總發(fā)電功率通過計算公式(4)獲得，所述計算公式(4)為：

20、

21、其中，epv_t為分布式追蹤光伏陣列的總發(fā)電功率，epv_i為光伏組件發(fā)電功率，n為光伏組件數(shù)量。

22、在一個實(shí)施方式中，所述步驟s5包括所述分布式追蹤光伏陣列生命周期內(nèi)的總發(fā)電功率通過計算公式(5)獲得，所述計算公式(5)為：

23、

24、其中，ey_pv_t為分布式追蹤光伏陣列生命周期內(nèi)的總發(fā)電功率，epv-ti為分布式追蹤光伏陣列的全年總發(fā)電功率,k為光伏組件壽命期；yi為光伏組件年衰減特性參數(shù)。

25、在一個實(shí)施方式中，所述步驟s6包括分布式追蹤光伏陣列的回收周期通過計算公式(6)獲得，所述計算公式(6)為：

26、

27、其中，sei為分布式追蹤光伏陣列所在地區(qū)的光伏發(fā)電上網(wǎng)補(bǔ)貼價格；cyi為當(dāng)年節(jié)碳量；sci為當(dāng)年碳交易價格；mpv為分布式追蹤光伏陣列的初始投資金額；eyi_pv_t為ey_pv_t；t為回收周期。

28、在一個實(shí)施方式中，所述目標(biāo)建筑物信息包括建筑物的屋頂類型、建筑物的構(gòu)型、建筑物的屋頂尺寸或建筑物的屋頂形狀。

29、在一個實(shí)施方式中，所述步驟s1包括根據(jù)所述目標(biāo)建筑物信息選擇適合尺寸的光伏組件，通過計算公式(7)獲得光伏組件的前后間距，并以最大光伏覆蓋率為原則獲得所述分布式追蹤光伏陣列的設(shè)計方案，所述計算公式(7)為：

30、d＝h*cosγ/tanα?(7)

31、其中，d為光伏組件的前后間距，h為光伏組件的高度，γ是太陽方位角，α是太陽高度角。

32、所以本技術(shù)通過獲得較為準(zhǔn)確的光伏組件表面換熱系數(shù)數(shù)據(jù)，從而提高了分布式光伏陣列生命周期內(nèi)的總發(fā)電功率的計算結(jié)果，從而達(dá)到對分布式追蹤光伏陣列的安裝利用潛力評估的技術(shù)效果。

33、本技術(shù)實(shí)施例第二方面公開分布式追蹤光伏陣列安裝利用潛力計算系統(tǒng)，包括：

34、分布式追蹤光伏陣列換熱系數(shù)計算模塊，分布式追蹤光伏陣列換熱系數(shù)計算模塊用于模擬獲得分布式追蹤光伏陣列中各個光伏組件的風(fēng)熱環(huán)境數(shù)據(jù)，并獲得光伏組件表面換熱系數(shù)；

35、分布式追蹤光伏陣列光伏組件發(fā)電功率計算模塊，分布式追蹤光伏陣列光伏組件發(fā)電功率計算模塊用于根據(jù)所述分布式追蹤光伏陣列的設(shè)計安裝方案和單日環(huán)境參數(shù)，并結(jié)合所述光伏組件表面換熱系數(shù)獲得光伏組件發(fā)電功率；

36、分布式追蹤光伏陣列總發(fā)電功率計算模塊，分布式追蹤光伏陣列總發(fā)電功率計算模塊用于根據(jù)光伏組件的數(shù)量，獲得分布式追蹤光伏陣列的總發(fā)電功率；

37、分布式追蹤光伏陣列生命周期內(nèi)的總發(fā)電功率計算模塊，分布式追蹤光伏陣列生命周期內(nèi)的總發(fā)電功率計算模塊用于根據(jù)光伏組件壽命期和光伏組件年衰減特性參數(shù)，并根據(jù)所述分布式追蹤光伏陣列的總發(fā)電功率獲得分布式追蹤光伏陣列生命周期內(nèi)的總發(fā)電功率；

38、分布式追蹤光伏陣列回收周期計算模塊，分布式追蹤光伏陣列回收周期計算模塊用于根據(jù)電交易與碳交易收益獲得分布式追蹤光伏陣列的回收周期。

39、所以本技術(shù)提供的系統(tǒng)通過采用分布式追蹤光伏陣列安裝利用潛力計算方法，可以獲得較為準(zhǔn)確的光伏組件表面換熱系數(shù)數(shù)據(jù)，從而提高了分布式光伏陣列生命周期內(nèi)的總發(fā)電功率的計算結(jié)果，從而達(dá)到對分布式追蹤光伏陣列的安裝利用潛力評估的技術(shù)效果。