密云平單軸光伏支架設計,跟蹤支架

太陽能支撐系統(tǒng)在太陽能板支撐中的應用優(yōu)點遠不止于簡單的生產及安裝。太陽能板還可以根據太陽光線及季節(jié)靈活移動。就像剛安裝時一樣，每個太陽能板的斜面都可以通過移動緊固件，調整斜面以適應光線的不同角度，通過再次緊固使太陽能板準確固定在指定的位置。

光伏跟蹤支架的類型
光伏電站支架的類型大致有五種：
1)最佳傾角固定式(之前應用最廣泛);
2)平單軸跟蹤式(目前應用最廣泛的跟蹤支架);
3)斜單軸跟蹤式;
4)雙軸跟蹤式;
5)固定可調式(應用量僅次于固定支架，也分多種形式)。
不同的運行方式，最根本的區(qū)別就在于它們的發(fā)電量差異。當然，初始投資和運行維護成本也會有差別。
幾種支架的現(xiàn)場圖片如下。
說明：上圖僅為個別項目的現(xiàn)場圖片，實際項目應用中，每種類型支架都有多種形式。
以固定可調支架為例，實際應用中就有多種形式，如下圖所示。

跟蹤支架的適用條件
高“直射比”地區(qū)
在進行太陽能資源分析時，“直射比”是一個非常重要的參數。直射比= 水平面直接輻射：水平面直接輻射跟蹤式支架，顧名思義，就是通過支架跟蹤太陽光的入射角度，盡

量讓太陽光垂直于光伏組件。只有直接輻射比例大的地方，跟蹤才有意義。與直射比相關的另外一個參數就是“法向直接輻射”，簡稱DNI，即一直垂直于太陽能入射方向的

直接輻射。直射比大的地方，DNI也會相對偏大。下表為8個領跑者基地的直射比與DNI情況。表1：第二批領跑者8個基地的直射比與DNI情況
從上表可以看出，在直射比高的地區(qū)(包頭、烏海、張家口)，DNI數值高于水平面總輻射，采用雙軸跟蹤，發(fā)電量會有較高的提升;在直射比較低的地方(淮南、淮北、濟寧)，

雙軸跟蹤則效果不會很好。
下表為15個不同地點，采用雙軸跟蹤式安裝方式，與采用最佳傾角固定式相比，發(fā)電量提高比例的理論測算值。表2：不同地點雙軸跟蹤式比固定式發(fā)電量提高理論測算值
從圖1可以看出，雙軸跟蹤式相對于固定式發(fā)電量的提高比例，與項目場址的直射比有較好的相關性，相關性系數達到0.96。因此，在決定項目是否采用跟蹤式之前，一定要

關注項目場址的直射比。

性價比分析
跟蹤式確實能提高發(fā)電量，但同時也會增加項目投資、運維成本。與固定式相比，跟蹤式的成本增加主要體現(xiàn)在三方面：
1)支架成本提高，
2)占地面積增加，
3)運維費用增加。

跟蹤式安裝方式的經濟性分析
從上表可以看出，在上述假設條件下，1萬kW的項目，采用平單軸跟蹤式安裝方式，每年會增加158萬元的收入，如果初始成本(包含基礎、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劃算;采用雙軸跟蹤式安裝方式，每年會增加264萬元的收入，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劃算。如果項目所在地的

平均年滿發(fā)小時數高于1200h，則上述標準可以適當增加;如果低于1200h，上述標準需適當降低。如下表所示。
表6：不同發(fā)電小時數情況下，跟蹤式收益提高的折現(xiàn)值
由于跟蹤式支架的價格一定。因此，在發(fā)電量高的地區(qū)，跟蹤式的經濟效益會更加明顯。

在太陽能資源好、發(fā)電量高的地區(qū)，即年總輻射量高的地區(qū)，跟蹤式支架的性價比會更高。
在風大的地區(qū)，跟蹤式支架曾經發(fā)生過被吹翻的問題。下圖為某領跑者項目，跟蹤支架被大風掀翻的案例。
針對這一問題，在實踐中可以采取靈活的設計方案!青海海南州特高壓基地項目，黃河上游集團水電開發(fā)有限公司中標2.4GW，就采用了多種安裝方式相結合的設計方案。
根據黃河水電之前實證基地的數據，光伏電站建成后，場區(qū)內風速、風向會發(fā)生明顯變化，13m/s以上的極大風速將明顯降低。根據風載分布的不同，對光伏電站的發(fā)電單元

進行了優(yōu)化設計。