目前我们做光伏电站的前后排阵列阴影遮挡，障碍物阴影遮挡分析计算的时候，会采用各自的不同计算方法。本人对手头上现有的几种阴影模拟计算方法整理总结了一下，做了简单的使用介绍和对比分析。

这里我们以上海（纬度31.2度）为阴影分析地点，2米高且与水平面竖直90度角的墙作为遮挡障碍物来分析，这里考虑到正南正北朝向太简单了，我们选用障碍物朝向为南偏西45度。如下图所示的模型：


1. 借助阳光工匠光伏论坛（http://bbs.21spv.com）上网友编制的公式表格计算（如光伏系统设计多功能软件——友哥、山区型光伏电站布置间距计算，这里十分感谢周长友、蒋华庆等前辈大牛制作的表格）把以上的一些相关信息分别输入，得到以下结果：

（不得不说友哥的表格真心不错，功能齐全，适合各种间距计算需要，手动在蓝色区域里填写信息即可，这里我用了计算南北坡屋面计算的模块，由于障碍物垂直水平面，且南偏西朝向，所以手动做了一些数据模型优化处理）

2. 使用CAD VBA的插件shadeobject，首先CAD里需要安装VBA,然后加载shadeobject文件，加载完成即可使用。过程如下：

1） 打开CAD,输入命令shr

2） 输入纬度：31.2

3） 选择点，这里我们随便选择一个点。

4） 输入高度（这里的高度不是mm，而是需要转化过得到结果为167）167并回车

5） 把得到的阴影旋转45°即可得到所需结果。最终阴影结果如下图


图中线为红色（夏至）7根，绿色（春分秋分）7根，浅蓝色（冬至）7根，同一颜色长短不一的7根射线分别代表那一天从左往右为上午9点、10点、11点、12点、13点、14点、15点时候的阴影长度。

3. 使用pkpm里的一个功能模块sunlight软件做阴影计算分析（该软件可以集成在pkpm中，也可以单独安装）

1） 打开sunlight软件，新建工程。

2） 使用矩形 和拉伸 命令绘制成模型。

3） 把建好的模型转过45°角。如下图


4） 点击常用分析下拉菜单中的真实阴影遮挡范围子菜单，弹出如下界面：


日照标准我们选择全国住宅建筑冬至日日照标准，地点可以选择你需要的城市，也可以在里面添加你需要的地点的经纬度自己新建，这里我们选择了上海市。计算精度的时间步长默认选择了1分钟，分析时间一般是冬至日的上午9点起至下午3点为止，当然你有特殊需求也可以自己调整。设置完成后点击确定即可。

5） 点击确定后，程序会自动提醒你请选择遮挡实体，这里我们选择上面这个小的长方体做为障碍物，就点击它即可，然后回车，程序提醒请输入分析高度（这里需要说明一下，分析高度其实是你的障碍物的最低点在软件中的离xy平面的高度。分析高度并不是输入障碍物高度的2000mm,如果你的障碍物底下没有像我这里画的一个大长方体作为平屋面，是直接画在xy面上的，那你输入0即可，这里我因为想让阴影效果看得清楚点，画了一个大长方体作为平屋面，长方体高度为1000mm,所以我这里输入的分析高度为1000mm）

6） 回车即可得到模拟结果，如下图


4. 利用Google的sketchUp(草图大师)来分析模拟阴影计算。

1） 打开软件，新建一个文件。

2） 选择文件 > 地理位置 > 添加位置（由于谷歌在中国被禁用，所以使用地理位置需要翻墙，大家可以在网上搜索下载这方面免费或者付费的翻墙软件即可使用，这里用了付费版的豆荚VPN，下载链接http://jsq.me/0h83c，翻墙有时候还是比较需要的，谷歌地球现在不翻墙也没法使用了），添加你所需要的地点。

3） 使用绘图工具绘制基本模型，绘制完毕后，建议使用‘太阳北极工具栏’这个插件，快速的任意设置北极（这样可以方便快速解决模型不是正南的问题）。点击输入北角这个按钮，弹出对话框


输入所需的北角值即可，这里我输入了-45°。（这个工具的意义在于本来你需要旋转模型偏向角度的，现在只要改变北极的角度即可得到同样的结果）。


4） 点击阴影设置按钮，弹出对话框


这里需要说明一下的是sketchup软件默认的冬至日为国外的时间12月21日，我们国家是12月22日，这里手动改一下即可。可以调整时间这一栏来模拟全天任意时刻障碍物的阴影，这里我们选择了下午3点的阴影模拟情况，如下图


结论：经过上述四种方法的分析模拟计算可以得到各自的计算结果，

友哥表格：5374 mm

Shadeobject插件：5386 mm

Sunlight软件：5374 mm

sketchUp草图大师：5730 mm

其中前三个的计算结果非常接近，友哥表格和sunlight的计算结果一致，shadeobject插件的计算结果与友哥表格和sunlight的结果略有偏差，个人猜测可能是由于该插件为国外人员编写，里面公式采用的冬至日是12月21日而不是我们国家的22日所致（此猜测尚缺验证），而sketchup草图大师模拟出来的结果和前面三个方法的结果存在一定的偏差，由于在选择地点的时候前面三个都可以输入准确的经纬度31.2°，而草图大师里我只能尽可能小的在地图上抓取地点，比如这个模型里我抓取到的上海纬度为

两者在纬度上存在一定的差异所以导致结果数据上有一定的偏差，不过这样的偏差也在可接受的范围之内。综上所述，上述四种方法都可以成为日常工作中阴影分析的方法，推荐选择前三种阴影分析方法，友哥表格简单方便，shadeobject程序直观形象，可以和CAD排布图完美结合。Sunlight功能强大，可以分析复杂的模型实时阴影。Sketchup可以作为备用方法验证阴影结果。

另外，sketchup里可以安装专门为光伏太阳能设计使用的skelion插件，该插件可以快速生成光伏电站模型，还可以将做好的模型快速导入到pvsyst之中以便做阴影分析，极大的弥补了pvsyst做模型不便的缺陷。

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