光伏電站的運(yùn)行方式大致有五種:
最佳傾角固定式(目前應(yīng)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(diào)式。
不同的運(yùn)行方式,最根本的區(qū)別就在于它們的發(fā)電量差異。當(dāng)然,初始投資和運(yùn)行維護(hù)成本也會有差別。
一、不同運(yùn)行方式的發(fā)電量提高
2010年的時候,我開始關(guān)注不同運(yùn)行方式的比較,從某個支架廠家那里獲得了一些實(shí)測的數(shù)據(jù),完成下圖。
從上圖可以看出,與最佳傾角的固定式安裝相比,水平單軸跟蹤的發(fā)電量提升了17%~30%,傾斜5°單軸跟蹤的發(fā)電量提升了21%~35%,雙軸跟蹤的發(fā)電量提升了35%~43%。但不同緯度下,各種運(yùn)行方式的發(fā)電量提高率顯然是不一樣的。大致有幾個規(guī)律:
1)最佳傾角固定式(以下簡稱“方式一”)
在低緯度地區(qū),由于最佳傾角較小,所以發(fā)電量提高很少(如在8°時,幾乎是不變的);在高緯度地區(qū),最佳傾角大,發(fā)電量提高明顯(如在50°時,提高了約25%)。
2)平單軸跟蹤式(以下簡稱“方式二”)
這種運(yùn)行方式跟蹤了太陽一天之內(nèi)入射角的變化,其對發(fā)電量的提高率,在低緯度地區(qū)要明顯優(yōu)于高緯度地區(qū)。一般認(rèn)為,這種運(yùn)行方式更適合在緯度低于30°的地區(qū)使用,相對于“方式一”,可以提高20%-30%的發(fā)電。當(dāng)然在高緯度地區(qū),相對“方式一”也能提高接近20%。
3)斜單軸跟蹤式(以下簡稱“方式三”)
這種運(yùn)行方式顯然是結(jié)合了“方式一”和“方式二”的優(yōu)點(diǎn)。如同“方式一”不適合低緯度地區(qū)一樣,這種運(yùn)行方式在低緯度地區(qū)的表現(xiàn)并不比“方式二”好多少。因此,更適合高緯度地區(qū)。
這種方式下,陣列兩側(cè)的支撐結(jié)構(gòu)(支架、轉(zhuǎn)動軸)受力肯定是不一樣的。由于高緯度地區(qū)的最佳傾角較大,如果采用“最佳傾角斜單軸”,則兩側(cè)受力不均衡就會很大。因此,工程中一般會采用一個較小的傾角。
4)雙軸跟蹤式(以下簡稱“方式四”)
由于跟蹤了太陽一天之內(nèi)、一年之內(nèi)的入射角的變化,這種方式對發(fā)電量的提高顯然是最高的。