《光伏发电站设计规范》GB50797是我们在进行光伏发电项目设计时候常用的规范，也是唯一一本综合设计规范，适用范围最广。当然，每本规范必然有其局限性，不是所有公式和计算方法都会告诉你，有时侯还会有歧义或者和其他成名专业常用软件计算结果存在误差。
本文论述的重点就是《光伏发电站设计规范》GB50797第7章节“光伏方阵布置”中的公式计算出的固定式阵列前后间距与大家常用的软件SKETCHUP计算结果之间的误差问题。我想应该有很多人发现这个问题：利用SKETCHUP模拟阴影的时候，其阴影长度与《光伏发电站设计规范》计算结果不一致。个人认为规范所列的计算方法与Sketchup和Pvsyst内核计算阴影的方法相比误差偏大。
规范所列的计算方法中所需参数仅有纬度，而事实上在Sketchup和Pvsyst中若经度发生变化时，阴影也会变化。尤其是非正南方向的时候，南偏东或者南偏西的时候这种差距尤为突出。当然，相对地面电站来说，一般设计院在计算的时候，取值会在规范的计算值基础上增加500mm-700mm的余量。这对20MW以上的电站来说影响并不是很大。但随着目前分布式光伏发电项目的迅猛发展，这种误差我们就不得不考虑了，因为屋顶的面积有限，对于若干几百米长的屋顶来说，南北差个500mm就有可能影响最终的装机容量。
对于SKETCHUP和规范所列计算方法之间的误差，下面举例说明：
以南京为例，经度118.796 纬度32.058，输入SKETCHUP模型信息：
模拟冬至日，2米高度遮挡物的阴影，结果如下图：
按照规范附录7.2节所列公式计算其阴影长度：
其中L为阵列倾斜面长度，β为阵列倾角，Φ为站址纬度；这里我们假设倾角为20度（遮挡主要是高度，这里采用等效方法计算）。该计算中，我们仅需计算后半部分对比：
误差ΔD=4.09m-4.025m=0.065m，本例中误差较小，相差65mm，仅1.6%左右误差，影响很小。但笔者之前在计算时曾出现过误差达到0.5m-0.7m左右的情况，因为时间过久，具体哪个项目及其相关参数已记不清，这里不再去翻找。
针对该问题，笔者尝试使用公差代替（该公差为作者根据若干组数据推导出来），修正其误差。笔者利用了几组数据求出误差范围，然后进行校正，再代入计算，经过多次尝试，求出一个合适的公差。对比昆仑、新藏、陇蜀、中原和长白五大时区，每个时区在其时区中心线两侧各找两组数据，共计20个地区的数据进行比较。经比较，常规阴影计算方式同SKETCHUP模拟的阴影误差采用时差法公差取1分22秒时具有较好的修正效果。
下面再对比南京地区，利用作者编写的程序，如下图：
误差ΔD=4.09m-4.095m=0.005m，误差率约0.1%。
再任取一个时区的一组数据进行测试：北纬28.5度，东经134.5度。
误差ΔD=4.8882m-4.88m=0.0082m，误差率约0.1%。
笔者在推导SKETCHUP和《光伏发电设计规范》误差的时候，已经对比过几十组数据，由于推导过程繁琐，这里就不再示范推导给大家看了，有兴趣的朋友根据上图，不难看出我的计算方法，可以尝试对比看看（尤其非正南方向有较大方位角的时候）。
结论：该1分22秒的误差，为理论上SKETUCHUP与《光伏电站设计规范》附录计算方法以及常规天文学计算方法的公差（规范计算方法公式也是根据天文学计算方法推导出来的，其计算结果和常规天文学计算结果也有误差，但非常小，不像两者和SKETCHUP模拟的阴影差距那么大）。该公差目前验证地区仅国内五大时区，超出部分还未验证，但理论上讲应该具有通用性。
读者如有不同意见可以留言与作者讨论。
原文始发于微信公众号（坎德拉学院）：不同方法算出的阴影长度能差多少？