太陽(yáng)能光伏支架設(shè)計(jì)方案面臨的挑戰(zhàn),任何類(lèi)型的太陽(yáng)能光伏支架設(shè)計(jì)方案的組件裝配部件,重要的特征之一是耐候性。
結(jié)構(gòu)牢固可靠,能承受如大氣侵蝕,風(fēng)荷載和其它外部效應(yīng)。安全可靠的安裝,以小的安裝成本達(dá)到大的使用效果,幾乎免維護(hù),可靠的維修,這些都是做選擇方案時(shí)所需要考慮的重要因素。解決方案中應(yīng)用了高耐磨材料以抵抗風(fēng)力雪荷載和其它腐蝕作用。綜合利用了鋁合金陽(yáng)極氧化,超厚熱鍍鋅,不銹鋼,抗UV老化等技術(shù)工藝來(lái)太陽(yáng)能支架和太陽(yáng)能跟蹤的使用壽命.
跟蹤支架對(duì)各月發(fā)電量的影響
下圖為甘肅某光伏電站、各種運(yùn)行方式一年之內(nèi)各月發(fā)電量情況。
說(shuō)明:圖片來(lái)自于王斯成老師ppt
從上圖可見(jiàn),相對(duì)于水平面輻射:固定式提高了春、秋、冬三季的發(fā)電量,而犧牲了夏季的發(fā)電量;單軸跟蹤的曲線與水平面曲線幾乎是完全平行的;雙軸跟蹤相對(duì)與單軸跟蹤
,提高了春、秋、冬三季的發(fā)電量。
跟蹤支架對(duì)日月發(fā)電量的影響
下圖為甘肅武威某光伏電站、5月中旬的一天,各種運(yùn)行方式一天之內(nèi)各時(shí)刻發(fā)電量差異。
從上圖可以看出:跟蹤式(單軸、雙軸)相對(duì)于固定式,提高了早晚的發(fā)電量;由于是春季的數(shù)據(jù),所以中午的發(fā)電量,雙軸與固定式相當(dāng),單軸。
從上文可以看出,跟蹤式安裝確實(shí)能提高發(fā)電量。然而,并不是所有的地方,跟蹤式支架都能有很好的效果。那什么樣的條件,適合采用跟蹤式支架呢?
跟蹤式安裝方式的經(jīng)濟(jì)性分析
從上表可以看出,在上述假設(shè)條件下,1萬(wàn)kW的項(xiàng)目,采用平單軸跟蹤式安裝方式,每年會(huì)增加158萬(wàn)元的收入,如果初始成本(包含基礎(chǔ)、支架、土地成本)增加低于1.55元/W
,則采用平單軸跟蹤式相對(duì)劃算;采用雙軸跟蹤式安裝方式,每年會(huì)增加264萬(wàn)元的收入,如果初始成本增加低于2.59元/W,則采用平單軸跟蹤式相對(duì)劃算。如果項(xiàng)目所在地的
平均年滿發(fā)小時(shí)數(shù)1200h,則上述標(biāo)準(zhǔn)可以適當(dāng)增加;如果低于1200h,上述標(biāo)準(zhǔn)需適當(dāng)降低。如下表所示。
表6:不同發(fā)電小時(shí)數(shù)情況下,跟蹤式收益提高的折現(xiàn)值
由于跟蹤式支架的價(jià)格一定。因此,在發(fā)電量高的地區(qū),跟蹤式的經(jīng)濟(jì)效益會(huì)更加明顯。
在太陽(yáng)能資源好、發(fā)電量高的地區(qū),即年總輻射量高的地區(qū),跟蹤式支架的性價(jià)比會(huì)更高。
在風(fēng)大的地區(qū),跟蹤式支架曾經(jīng)發(fā)生過(guò)被吹翻的問(wèn)題。下圖為某領(lǐng)跑者項(xiàng)目,跟蹤支架被大風(fēng)掀翻的案例。
針對(duì)這一問(wèn)題,在實(shí)踐中可以采取靈活的設(shè)計(jì)方案!青海海南州特高壓基地項(xiàng)目,黃河上游集團(tuán)水電開(kāi)發(fā)有限公司中標(biāo)2.4GW,就采用了多種安裝方式相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案。
根據(jù)黃河水電之前實(shí)證基地的數(shù)據(jù),光伏電站建成后,場(chǎng)區(qū)內(nèi)風(fēng)速、風(fēng)向會(huì)發(fā)生明顯變化,13m/s以上的風(fēng)速將明顯降低。根據(jù)風(fēng)載分布的不同,對(duì)光伏電站的發(fā)電單元
進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。
發(fā)電單元布置主要有以下改進(jìn):
按風(fēng)向優(yōu)化布置,光伏電站受風(fēng)力影響,承受的載荷由外圍到內(nèi)部逐漸減少。在不同地方,在不影響支架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的情況下,布置不同強(qiáng)度材料的支架,節(jié)省了材料。
固定支架的抗風(fēng)能力比較強(qiáng),支架的投資相對(duì)比較低。因此,電站由外到內(nèi)分別布置固定支架、普通平單軸、優(yōu)化平單軸。
因此,在實(shí)踐中根據(jù)跟蹤支架的優(yōu)缺點(diǎn),采用靈活的布置方案,一定會(huì)獲得更好的經(jīng)濟(jì)收益!