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『旅游那点事』光伏跟踪支架及适用条件

平价上网时代的来临 ， 促使投资企业采用各种新技术实现降低度电成本(LCOE) 。 跟踪支架 ， 就是近一两年备受青睐的、能降低度电成本的新技术 。
一、光伏跟踪支架的类型
光伏电站支架的类型大致有五种：
1)最佳倾角固定式(之前应用最广泛);
2)平单轴跟踪式(目前应用最广泛的跟踪支架);
3)斜单轴跟踪式;
4)双轴跟踪式;
5)固定可调式(应用量仅次于固定支架 ， 也分多种形式) 。
不同的运行方式 ， 最根本的区别就在于它们的发电量差异 。 当然 ， 初始投资和运行维护成本也会有差别 。
几种支架的现场图片如下 。
【『旅游那点事』光伏跟踪支架及适用条件】
『旅游那点事』光伏跟踪支架及适用条件
文章图片
大图模式说明：上图仅为个别项目的现场图片 ， 实际项目应用中 ， 每种类型支架都有多种形式 。
以固定可调支架为例 ， 实际应用中就有多种形式 ， 如下图所示 。
『旅游那点事』光伏跟踪支架及适用条件
文章图片
大图模式二、跟踪支架对于提高发电量的作用
1、跟踪支架对年发电量的影响
下图为2010年从某个支架厂家那里获得的、在不同地点、不同支架对发电量影响的一些实测数据 。
『旅游那点事』光伏跟踪支架及适用条件
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大图模式
从上图可以看出 ， 与最佳倾角的固定式安装相比 ， 水平单轴跟踪的发电量提升了17%~30% ， 倾斜5°单轴跟踪的发电量提升了21%~35% ， 双轴跟踪的发电量提升了35%~43% 。 但不同纬度下 ， 各种运行方式的发电量提高率显然是不一样的 。 大致有几个规律：1)最佳倾角固定式(以下简称“方式一”)在低纬度地区 ， 由于最佳倾角较小 ， 所以发电量提高很少(如在8°时 ， 几乎是不变的);在高纬度地区 ， 最佳倾角大 ， 发电量提高明显(如在50°时 ， 提高了约25%) 。 2)平单轴跟踪式(以下简称“方式二”)这种运行方式跟踪了太阳一天之内入射角的变化 ， 其对发电量的提高率 ， 在低纬度地区要明显优于高纬度地区 。 一般认为 ， 这种运行方式更适合在纬度低于30°的地区使用 ， 相对于“方式一” ， 可以提高20%-30%的发电 。 当然在高纬度地区 ， 相对“方式一”也能提高接近20% 。 3)斜单轴跟踪式(以下简称“方式三”)这种运行方式显然是结合了“方式一”和“方式二”的优点 。 如同“方式一”不适合低纬度地区一样 ， 这种运行方式在低纬度地区的表现并不比“方式二”好多少 。 因此 ， 更适合高纬度地区 。 这种方式下 ， 阵列两侧的支撑结构(支架、转动轴)受力肯定是不一样的 。 由于高纬度地区的最佳倾角较大 ， 如果采用“最佳倾角斜单轴” ， 则两侧受力不均衡就会很大 。 因此 ， 工程中一般会采用一个较小的倾角 。 4)双轴跟踪式(以下简称“方式四”)由于跟踪了太阳一天之内、一年之内的入射角的变化 ， 这种方式对发电量的提高显然是最高的 。 5)固定可调式(以下简称“方式五”)这种运行方式是根据太阳一年之内入射角的变化调整支架倾角 ， 从而实现发电量的提高 。 从去年开始比较流行 ， 下文会着重说明 。
2、跟踪支架对各月发电量的影响
下图为甘肃某光伏电站、各种运行方式一年之内各月发电量情况 。
『旅游那点事』光伏跟踪支架及适用条件
文章图片
大图模式说明：图片来自于王斯成老师ppt
从上图可见 ， 相对于水平面辐射：固定式提高了春、秋、冬三季的发电量 ， 而牺牲了夏季的发电量;单轴跟踪的曲线与水平面曲线几乎是完全平行的;双轴跟踪相对与单轴跟踪 ， 提高了春、秋、冬三季的发电量 。


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