《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》GB50797是我們在進行光伏發(fā)電項目設(shè)計時候常用的規(guī)范，也是唯一一本綜合設(shè)計規(guī)范，適用范圍最廣。當然，每本規(guī)范必然有其局限性，不是所有公式和計算方法都會告訴你，有時侯還會有歧義或者和其他成名專業(yè)常用軟件計算結(jié)果存在誤差。

本文論述的重點就是《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》GB50797第7章節(jié)“光伏方陣布置”中的公式計算出的固定式陣列前后間距與大家常用的軟件SKETCHUP計算結(jié)果之間的誤差問題。我想應(yīng)該有很多人發(fā)現(xiàn)這個問題：利用SKETCHUP模擬陰影的時候，其陰影長度與《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》計算結(jié)果不一致。個人認為規(guī)范所列的計算方法與Sketchup和Pvsyst內(nèi)核計算陰影的方法相比誤差偏大。

規(guī)范所列的計算方法中所需參數(shù)僅有緯度，而事實上在Sketchup和Pvsyst中若經(jīng)度發(fā)生變化時，陰影也會變化。尤其是非正南方向的時候，南偏東或者南偏西的時候這種差距尤為突出。當然，相對地面電站來說，一般設(shè)計院在計算的時候，取值會在規(guī)范的計算值基礎(chǔ)上增加500mm-700mm的余量。這對20MW以上的電站來說影響并不是很大。但隨著目前分布式光伏發(fā)電項目的迅猛發(fā)展，這種誤差我們就不得不考慮了，因為屋頂?shù)拿娣e有限，對于若干幾百米長的屋頂來說，南北差個500mm就有可能影響最終的裝機容量。

對于SKETCHUP和規(guī)范所列計算方法之間的誤差，下面舉例說明：

以南京為例，經(jīng)度118.796 緯度32.058，輸入SKETCHUP模型信息：

模擬冬至日，2米高度遮擋物的陰影，結(jié)果如下圖：

按照規(guī)范附錄7.2節(jié)所列公式計算其陰影長度：

其中L為陣列傾斜面長度，β為陣列傾角，Φ為站址緯度；這里我們假設(shè)傾角為20度（遮擋主要是高度，這里采用等效方法計算）。該計算中，我們僅需計算后半部分對比：

誤差ΔD=4.09m-4.025m=0.065m，本例中誤差較小，相差65mm，僅1.6%左右誤差，影響很小。但筆者之前在計算時曾出現(xiàn)過誤差達到0.5m-0.7m左右的情況，因為時間過久，具體哪個項目及其相關(guān)參數(shù)已記不清，這里不再去翻找。

針對該問題，筆者嘗試使用公差代替（該公差為作者根據(jù)若干組數(shù)據(jù)推導(dǎo)出來），修正其誤差。筆者利用了幾組數(shù)據(jù)求出誤差范圍，然后進行校正，再代入計算，經(jīng)過多次嘗試，求出一個合適的公差。對比昆侖、新藏、隴蜀、中原和長白五大時區(qū)，每個時區(qū)在其時區(qū)中心線兩側(cè)各找兩組數(shù)據(jù)，共計20個地區(qū)的數(shù)據(jù)進行比較。經(jīng)比較，常規(guī)陰影計算方式同SKETCHUP模擬的陰影誤差采用時差法公差取1分22秒時具有較好的修正效果。

下面再對比南京地區(qū)，利用作者編寫的程序，如下圖：

誤差ΔD=4.09m-4.095m=0.005m，誤差率約0.1%。

再任取一個時區(qū)的一組數(shù)據(jù)進行測試：北緯28.5度，東經(jīng)134.5度。

誤差ΔD=4.8882m-4.88m=0.0082m，誤差率約0.1%。

筆者在推導(dǎo)SKETCHUP和《光伏發(fā)電設(shè)計規(guī)范》誤差的時候，已經(jīng)對比過幾十組數(shù)據(jù)，由于推導(dǎo)過程繁瑣，這里就不再示范推導(dǎo)給大家看了，有興趣的朋友根據(jù)上圖，不難看出我的計算方法，可以嘗試對比看看（尤其非正南方向有較大方位角的時候）。

結(jié)論：該1分22秒的誤差，為理論上SKETUCHUP與《光伏電站設(shè)計規(guī)范》附錄計算方法以及常規(guī)天文學(xué)計算方法的公差（規(guī)范計算方法公式也是根據(jù)天文學(xué)計算方法推導(dǎo)出來的，其計算結(jié)果和常規(guī)天文學(xué)計算結(jié)果也有誤差，但非常小，不像兩者和SKETCHUP模擬的陰影差距那么大）。該公差目前驗證地區(qū)僅國內(nèi)五大時區(qū)，超出部分還未驗證，但理論上講應(yīng)該具有通用性。

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原文始發(fā)于微信公眾號（坎德拉學(xué)院）：不同方法算出的陰影長度能差多少？