光伏组【zǔ】件采【cǎi】用的规格【gé】尺寸【cùn】60片电池【chí】片是650mm*990mm*40mm(不同厂家略有差异)，72片电池片【piàn】是1960mm*990mm*40mm(不同厂家【jiā】略【luè】有差【chà】异)。光伏组件的竖排，就是组件的长【zhǎng】边上下【xià】方向放置【zhì】排列，组件倾斜后【hòu】，长【zhǎng】边是南北方向。光伏组件的横【héng】排是长边在东西方向。通常【cháng】光伏电站中【zhōng】，光伏组件采用竖【shù】向【xiàng】双排布置、横向三排或四【sì】排布置，近年来农光【guāng】互补大棚【péng】、车棚光伏电站中，也【yě】有其他竖向【xiàng】、横【héng】向多排布置的形式。
图1 光伏组件竖向双排布置
图2 光伏组件横向三排布置
图3 光伏组件横向四排布置
2、组件竖排、横排布置方式占地面积差异
我们通常说，光伏组件竖【shù】排、横【héng】排【pái】布【bù】置方【fāng】式造成的【de】光伏电站占地面积差别【bié】不大，但也有工程师认为，光【guāng】伏组件的横排布置【zhì】会占用更大的场【chǎng】地。但是不【bú】同【tóng】布置方式【shì】，造成的面积差别不大是差在【zài】了哪【nǎ】里?为什么又有【yǒu】一些工程师认为横排布置会占用较多的【de】场地?接下来【lái】，我们【men】通过严谨的【de】分析，来解释这两【liǎng】个问【wèn】题。
(1)单块组件的竖放、横放
按照《光伏发电站设计【jì】规范【fàn】》，光【guāng】伏阵列前【qián】后排在当地真太阳时9:00到15:00点不【bú】遮挡【dǎng】。如果我们在【zài】光伏【fú】电站中选【xuǎn】取一块光伏组【zǔ】件，这块光伏组【zǔ】件占用的前后排面积【jī】是【shì】投影面积+阵【zhèn】列之间的净间距面积。
图4 光伏组件布置侧视图
(2)光伏阵列中组件的竖排、横排
本文以宁夏自【zì】治区中卫市某光伏电站【zhàn】项【xiàng】目为例，光【guāng】伏组件竖向双【shuāng】排和横向四排不【bú】同布置【zhì】方式做计算对【duì】比【bǐ】。
采用【yòng】260Wp的光伏组件，以35°倾角安【ān】装在【zài】支架单元上，不同布【bù】置方【fāng】式阵【zhèn】列尺【chǐ】寸【cùn】、面积、前后间距计【jì】算如下：
图5 光伏组件竖排2×22 布置
图6 光伏组件横排4×11布置
表1 单个阵列不同布置方式占地面积对比
(3)光伏组件竖排、横排1MW对比
本文以宁夏自【zì】治区中卫市【shì】某光伏【fú】电站项【xiàng】目为例，在上面计算【suàn】的数据基础上【shàng】，以理论计【jì】算的中心【xīn】间【jiān】距布置1MW的方正【zhèng】的、光伏逆变器和【hé】箱变位于方阵【zhèn】中心的模块化子方阵，以道路为对【duì】称，东【dōng】西【xī】相【xiàng】邻支架单元的检修通道统一设置【zhì】为1m。1MW的子方阵中，由95套支架单【dān】元组【zǔ】成，一套支【zhī】架单元【yuán】上安【ān】装【zhuāng】2个【gè】光伏【fú】组串，共有190串。每22块【kuài】260Wp组件【jiàn】串联为一个组串，共计4180块组件1086.8KW。
图7 光伏组件竖排2×22 布置1MW子方阵
图8 光伏组件横排2×44布置1MW子方阵
表2 1MW方阵不同布置方式占地面积对比
从上【shàng】表数字【zì】上看，好像是横向四排占地面积多了【le】很多，实【shí】际【jì】上，可以将其分解为三【sān】部分【fèn】：95个阵列面积【jī】增加的产生的占地面【miàn】积差异约14㎡、方阵南北宽度【dù】增【zēng】加(虽然相邻阵【zhèn】列东西向【xiàng】间距【jù】宽度和数量是一【yī】样的，但是横向四排布置1MW子方阵南北宽【kuān】度增加会增加占地面积S=7*19.46=136.22㎡)、方阵【zhèn】中道路长【zhǎng】度差异(横向四排【pái】布置1MW子方阵宽【kuān】度增加，也造成道【dào】路较【jiào】长，相应【yīng】的面积也增加【jiā】)。因此1MW方阵横向四排比竖【shù】向【xiàng】双排【pái】布置方式理论上要【yào】增【zēng】加288.176平方米。
假设，逆变器和箱变放在【zài】子【zǐ】方【fāng】阵的边缘【yuán】，不放在中间，子方【fāng】阵【zhèn】也【yě】不【bú】考【kǎo】虑道路，则表2调整为表3,1MW子方阵不考虑道路影响，面积如表3。
表3 不考虑道路1MW方阵不同布置方式占地面积对比
但由于【yú】实际工程设计【jì】时，阵列之间【jiān】的间距不会以【yǐ】理论计算【suàn】的临界值【zhí】设计，往往会增加0.5米【mǐ】的冗余量(具体冗余量根据项目和【hé】光伏工程师设【shè】计确定)，以【yǐ】适【shì】应地形变化和工程施工误差。调整表2如下【xià】：
光【guāng】伏阵列【liè】间距【jù】增加0.5米冗余后，由【yóu】于【yú】组件竖向布置时，1MW方阵的东【dōng】西长【zhǎng】度较长【zhǎng】，因此增加【jiā】的面积较大，再进行比较【jiào】，1MW方阵横向四排比竖向【xiàng】双排布置方式理论上要增加103.376平【píng】方米。
通过以上【shàng】多个表格，如果光伏系【xì】统设【shè】计工程师和光伏从【cóng】业者就认为大型光伏电站中，光伏【fú】组件【jiàn】横向四【sì】排【pái】的布置一定【dìng】会【huì】比竖向双排的布置占【zhàn】地【dì】面积多很多【duō】，那就错了，那么我【wǒ】们分【fèn】析一下对于一【yī】个具体【tǐ】项目，占地面积会有什么差异呢?
(4)对于某个项目不同布置方式的占地面积对比
光伏组【zǔ】件【jiàn】竖排、横排【pái】1MW对比，是模块化布置很理想的状态对比，及【jí】实际项目边界【jiè】范围自由的，不受【shòu】限制【zhì】。但实际上一个项【xiàng】目的场【chǎng】地边界是【shì】固【gù】定的，也无【wú】法采用或【huò】全部采【cǎi】用模块化布置。假设某项目规【guī】则【zé】的矩形场地【dì】范围，东西长度一【yī】定，南北【běi】宽【kuān】度一定、道【dào】路长度确定，现以20MW的【de】布置为例分析。
案例，在一个规则的长方形中【zhōng】，设计光【guāng】伏【fú】组【zǔ】件总容【róng】量约21.736MW，支架单元数1900套，每个【gè】支架单元【yuán】安【ān】装44块260Wp光伏组件。场地东西长【zhǎng】约600米，南【nán】北宽约660米【mǐ】。方阵【zhèn】总平面图布置方式，竖【shù】向双排【pái】均采【cǎi】用1.086MW模块【kuài】化设计，而横向四排的布置方式，大部分采用模块【kuài】化【huà】设计【jì】，剩余场地采用非模块化【huà】设计【jì】。总平【píng】图主要设【shè】计3条竖向道路和一条横向道路【lù】，一圈环【huán】场道路，路网设计完全一致【zhì】。
(a)组件竖向双排子方阵划分 (b)组件横向四排子方阵划分
图9 一块规则区域不同布置方式子方阵差异
经过总【zǒng】平图设计对【duì】比，光伏【fú】组【zǔ】件竖向安装和横向安装占地【dì】面积【jī】对比如下：
表5某项目22MW方阵不同布置方式占地面积对比
3、总结
本文通过单【dān】块组件竖向和横向布【bù】置方式、单个阵【zhèn】列中组【zǔ】件【jiàn】竖向和横向布【bù】置方式、1MW模【mó】块【kuài】化子方阵布置方【fāng】式以及某【mǒu】个项目总平【píng】图设计，多个方面【miàn】对比，可【kě】得出，虽然理【lǐ】论间距设计的情【qíng】况下，光伏【fú】组件横向布置会【huì】占用【yòng】更多的土地，但对于【yú】一个项【xiàng】目，在通常阵列间距【jù】有冗【rǒng】余【yú】量的设计下，有可能光伏组件竖向【xiàng】双排布置的支架单元(阵列)占用的场地面积【jī】更多。
通过【guò】以上【shàng】对比，光【guāng】伏组件【jiàn】竖【shù】向、横向布置，相对整个项目用【yòng】地面积而言【yán】，占地面积的差异基本可以【yǐ】忽略不计。
