淺談各種類型的支架
光伏電站的運行方式大致有五種:
最佳傾角固定式(目前應用最廣泛);
平單軸跟蹤式;
斜單軸跟蹤式;
雙軸跟蹤式;
固定可調式。
不同的運行方式,最根本的區別就在于它們的發電量差異。當然,初始投資和運行維護成本也會有差別。
一、不同運行方式的發電量提高
1運行周期內發電量的對比
下圖為2010年時獲得的不同場址(緯度、海拔)、不同運行方式時,實測的光伏項目發電量對比情況。
各種運行方式一年之內各月發電量差異
從上圖可見,相對于水平面輻射:
3一天之內逐時發電量的對比
各種運行方式一天之內各時刻發電量差異(武威、5月中旬)
跟蹤式(單軸、雙軸)相對與固定式,提高了早晚的發電量;
由于是春季的數據,所以中午的發電量,雙軸與固定式相當,高于單軸。
二、不同運行方式的應用
從前文來看,無論怎么比,跟蹤式的都比固定式的發電量好,那為什么固定式仍是大家最喜歡的運行方式呢?
1占地面積、投資收益的差異
1)占地面積的差異
無論是支架投資還是相同裝機容量的占地,還是運行維護成本,都遵循如下規律:
雙軸跟蹤式>斜單軸跟蹤式>平單軸跟蹤式>固定可調式>最佳傾角固定式
下表為以轉換效率為16%的光伏組件為例,不同緯度下1萬kW光伏項目方陣區占地面積的對比。
不同運行式下不同緯度光伏方陣建設用地指標表(hm2/10MW)
2)投資收益的差異
如一個10MW的項目,按25年平均滿發小時數1300h來考慮,投資增加0.1元/W,則需要增加凈收益(年發電量提高增加的收入-運維成本)約10萬元才劃算(按0.95元/kWh的電價,發電量大約提高0.81%可獲得10萬元收入)。
如,平單軸跟蹤投資大約增加1元/W,需要未來每年凈收入增加100萬可以持平;而發電量大約提高20%,大約能提高240萬的收入!就算考慮一年多幾十萬的運維費用,也是劃算的。那為什么大家不用呢?
2故障率與跟蹤精度
跟蹤式故障率高是大家普遍反饋的問題。我國現有的光伏電站主要在西北,風沙大,對跟蹤軸的損害特別大。一旦出現鼓掌,別說發電量提高了,就連基本的發電量都保障不了!我并沒有拿到具體的統計數字,但了解的幾個電站,大家都覺得跟蹤式的容易壞。
除了故障率,跟蹤精度也達不到理想值,尤其是雙軸跟蹤。因此,發電量的提高也就會低于當初的預期。
三、固定可調式的介紹
下圖是青海某地一年采用3種角度和2種傾角的發電量情況。
采用三種不同角度時,各月發電量
不同角度調節方案時,擬合值后各月發電量
相對于最佳傾角:
1)三種角度(每年調節3次),可提高發電量6.2%,前后間距要增加,占地面積會增大;
2)15°和36°(每年調節1次),可提高發電量2.9%,前后間距不變,占地面積不變;
3)55°和36°(每年調節1次),可提高發電量1.6%,前后間距要增加,占地面積會增大。
因此,采用固定式最佳傾角和一個較小的角度是比較合適的。
千斤頂式
液壓桿式
推桿式
圓弧式
根據電站運維人員反饋:傾角調節是件非常累人的事情,大家都不愿意去調,導致發電量低于預期值。
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