光伏跟踪系统技术的应用及展望
来源:msc2 /
阅读次数:2483 / 发布时间:2017-04-14
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随着光伏行业发展越来越成熟,度电成本(Levelized Cost of Electricity,LCOE)成为了评价光伏电站性能和收益的最重要指标,为了使电站投资收益最大化,任何能降低LCOE的技术都将得到客户的认可。光伏跟踪系统就是其中一项有效的技术,据权威机构Zion Research预计,到2020年,全球太阳能跟踪器需求量市值为24.2亿美元。2015年和2020年之间,全球太阳能跟踪器复合增长 (CAGR) 17.6%,未来光伏跟踪系统将有越来越多的应用。本文主要介绍光伏跟踪系统的分类及其选型,项目发电量及收益情况,关键部件如何设计选型、可靠性测试保证等。
跟踪系统发展迅速,但过去其全球市场占有率仍然较低,主要有两大问题制约了跟踪组件的大规模应用:第一、成本较固定支架高出很多,相关部件的配套元器件厂家较少;第二、相关元器件可靠性较低,行业内对核心元器件没有形式系统的测试管控体系;但随着太阳能利用的不断扩展,相关技术的不断提升,以及人们对光伏发电的深入认识,光伏跟踪系统的发展前景将越来越光明,市场占有率将不断扩大。权威机构GTM对跟踪市场发展情况的预估表明,到2020年全球跟踪系统份额将达到34.7GW,2015~2020年跟踪系统应用总量将占21%,未来跟踪系统需求是非常巨大。
早期太阳能跟踪系统主要更多的应用在南北美等地域,但就全球范围内大部分区域都可应用太阳能跟踪系统。未来随着中国,亚太,非洲等新兴市场对光伏跟踪系统的认可度提升,跟踪系统将应用到全球越来越多的区域。
光伏跟踪系统是能够保持太阳能组件随时正对太阳,使太阳光的光线随时垂直照射光伏组件上的机械装置,让光伏组件如向日葵一样追逐太阳。与固定支架相比,追日跟踪系统将增加10%~25%的太阳辐射接收量,能够显著提高光伏系统的发电量,降低光伏度电成本。
光伏跟踪系统根据支架转动方式可分为平单轴、斜单轴和双轴跟踪器。其中平单轴跟踪、斜单轴跟踪只有一个旋转自由度,双轴跟踪具有两个旋转自由度。根据测算,平单轴能提高10%-20%的发电量,斜单轴能提高15%-25%的发电量,而双轴最多能提高30%的发电量。其中平单轴可靠性风险相对较低,而斜单轴和双轴的风险较高。
各种跟踪系统的项目应用需要综合考虑项目地理位置、当地的太阳能辐照情况、系统占地情况、地形地质情况、主要用途、气候条件等。
从目前光伏支架来看,同质化现象比较严重,很多企业一味追求降低成本来压低产品价格,也就出现企业低价格竞争格局。好的产品在保证产品技术的同时也需要把控质量,如何保证在25年的发电效率的最大化和产品的可靠性是关键。其主要是产品技术选型及质量把控,从设计环节、生产环节、实现精益化管理来降低成本能力,提高性价比优势。
跟踪系统主要包含支架、轴承、电机&减速机、控制器四大核心部件,各部件可按照UL2703及UL3703标准进行相关测试,保证核心部件的可靠性。同时跟踪各部件需要做额外的户外测试,从而保证
近年来跟踪系统有以下几个发展趋势:第一、与高效组件相结合,如双面电池等发挥高效组件优势,创造最高发电收益,从而最有效的使LCOE的下降;组件和跟踪系统的结合需要比较强大的技术储备和专业能力,天合光能目前开发了类似产品能将组件和光伏跟踪系统有机结合,如双面双玻组件+跟踪系统。从而实现第二、智能化跟踪系统越来越多的被业界所重视,跟踪和智能控制器相结合,实现阴雨天气的最佳MPPT跟踪效果,增加跟踪系统的应用场合,实现全天候的发电增益;第三、与电站云平台相结合,实现光伏电站的智能化运维管理。从长期发展来看,市场永远需要高发电量、智能化、低成本的解决方案,光伏跟踪系统可以完全满足这些要求。这就是光伏跟踪系统不断进步的方向,相信不久的将来智慧型跟踪系统一定能成为组件和系统最良好的纽带,提升整个光伏电站的智能化水平,用光伏造福全人类。
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2017年4月14日