З розвитком технологій та зниженням вартості, система сонячного відстеження широко використовується на різних фотоелектричних електростанціях. Повністю автоматичний двоосьовий сонячний трекер є найбільш очевидним серед усіх видів відстеження для покращення виробництва електроенергії, але в галузі бракує достатніх наукових фактичних даних щодо конкретного ефекту покращення виробництва електроенергії двоосьовою системою сонячного відстеження. Нижче наведено простий аналіз ефекту покращення виробництва електроенергії двоосьовою системою відстеження на основі фактичних даних про виробництво електроенергії у 2021 році двоосьовою сонячною електростанцією, встановленою в місті Вейфан, провінція Шаньдун, Китай.
(Немає фіксованої тіні під двоосьовим сонячним трекером, наземні рослини добре ростуть)
Короткий вступсонячнаелектростанція
Місце встановлення:Шаньдун Чжаорі Нова Енергетична Технологія. Лтд.
Довгота та широта:118,98° сх. д., 36,73° пн. ш.
Час встановлення:Листопад 2020 року
Масштаб проекту: 158 кВт
Сонячнапанелі:400 штук Двосторонні сонячні панелі Jinko 395 Вт (2031*1008*40 мм)
Інвертори:3 комплекти інверторів Solis 36 кВт та 1 комплект інверторів Solis 50 кВт
Кількість встановленої системи сонячного відстеження:
36 комплектів двоосьової системи сонячного стеження ZRD-10, кожен з яких містить 10 сонячних панелей, що становить 90% від загальної встановленої потужності.
1 комплект похилого одноосьового сонячного трекера ZRT-14 з кутом нахилу 15 градусів, з 14 встановленими сонячними панелями.
1 комплект регульованого фіксованого сонячного кронштейна ZRA-26, з 26 встановленими сонячними панелями.
Ґрунтові умови:Пасовище (приріст з тильної сторони становить 5%)
Час очищення сонячних панелей у2021 рік:3 рази
Sсистемавідстань:
9,5 метрів у напрямку схід-захід / 10 метрів у напрямку північ-південь (відстань між центрами)
Як показано на наступному кресленні компонування
Огляд виробництва електроенергії:
Нижче наведено фактичні дані щодо виробництва електроенергії електростанцією у 2021 році, отримані Solis Cloud. Загальне виробництво електроенергії електростанцією потужністю 158 кВт у 2021 році становило 285 396 кВт·год, а річний обсяг годин виробництва повної потужності становив 1 806,3 години, що становить 1 806 304 кВт·год у перерахунку на 1 МВт. Середньорічна кількість годин ефективного використання у місті Вейфан становить близько 1300 годин. Згідно з розрахунком 5% зворотного приросту двосторонніх сонячних панелей на траві, річне виробництво електроенергії фотоелектричною електростанцією потужністю 1 МВт, встановленою під фіксованим оптимальним кутом нахилу у Вейфані, має становити близько 1 365 000 кВт·год, тому річний приріст виробництва електроенергії цією сонячною електростанцією зі стеженням порівняно з електростанцією з фіксованим оптимальним кутом нахилу розраховується як 1 806 304/1 365 000 = 32,3%, що перевищує наші попередні очікування щодо 30% приросту виробництва електроенергії двоосьовою сонячною електростанцією зі стеженням.
Фактори перешкод для виробництва електроенергії цією двовісною електростанцією у 2021 році:
1. Сонячні панелі потребують менше часу на очищення
2.2021 – рік з більшою кількістю опадів
3. Залежно від площі ділянки, відстань між системами в напрямку північ-південь невелика
4. Три двоосьові сонячні системи відстеження постійно проходять випробування на старіння (обертаються вперед і назад у напрямку схід-захід та північ-південь 24 години на добу), що негативно впливає на загальне виробництво електроенергії.
5,10% сонячних панелей встановлено на регульованому фіксованому сонячному кронштейні (покращення вироблення електроенергії приблизно на 5%) та нахиленому кронштейні одноосьового сонячного трекера (покращення вироблення електроенергії приблизно на 20%), що зменшує ефект покращення вироблення електроенергії двоосьовими сонячними трекерами.
6. На заході електростанції є майстерні, які створюють більше тіні, та невелику кількість тіні на півдні ландшафтного каменю Тайшань (після встановлення нашого оптимізатора потужності на сонячних панелях, які легко затіняти, у жовтні 2021 року значно допомогло зменшити вплив тіні на виробництво електроенергії), як показано на наступному малюнку:
Суперпозиція вищезазначених факторів перешкод матиме більш очевидний вплив на річне виробництво енергії електростанцією з двоосьовою системою сонячного стеження. Враховуючи, що місто Вейфан провінції Шаньдун належить до третього класу освітлювальних ресурсів (у Китаї сонячні ресурси поділяються на три рівні, а третій клас належить до найнижчого рівня), можна зробити висновок, що виміряне виробництво енергії двоосьовою системою сонячного стеження може бути збільшене більш ніж на 35% без факторів перешкод. Це явно перевищує коефіцієнт приросту виробництва енергії, розрахований PVsyst (лише близько 25%) та іншим програмним забезпеченням для моделювання.
Дохід від виробництва електроенергії у 2021 році:
Близько 82,5% електроенергії, що виробляється цією електростанцією, використовується для виробництва та експлуатації заводу, а решта 17,5% постачається до державної мережі. Згідно з середньою вартістю електроенергії цієї компанії у розмірі $0,113/кВт·год та субсидією на ціну електроенергії з мережі у розмірі $0,062/кВт·год, дохід від виробництва електроенергії у 2021 році становить близько $29 500. Згідно з вартістю будівництва близько $0,565/Вт на момент будівництва, окупність витрат займає лише близько 3 років, а вигоди значні!
Аналіз двоосьової сонячної системи відстеження електростанції, що перевищує теоретичні очікування:
У практичному застосуванні двоосьової системи сонячного стеження існує багато сприятливих факторів, які неможливо врахувати в програмному моделюванні, такі як:
Двоосьова сонячна електростанція з системою відстеження часто перебуває в русі, а кут нахилу більший, що не сприяє накопиченню пилу.
Коли йде дощ, двоосьову систему сонячного відстеження можна налаштувати на кут нахилу, який сприяє змиванню сонячних панелей дощем.
Коли йде сніг, двоосьову сонячну електростанцію з системою відстеження можна встановити під більшим кутом нахилу, що сприяє сповзанню снігу. Особливо в сонячні дні після холодної хвилі та сильного снігопаду це дуже сприятливо для виробництва електроенергії. Для деяких фіксованих кронштейнів, якщо немає людини для прибирання снігу, сонячні панелі можуть не виробляти електроенергію нормально протягом кількох годин або навіть кількох днів через те, що сніг покриває сонячні панелі, що призводить до великих втрат електроенергії.
Кронштейн для сонячного відстеження, особливо двоосьова система сонячного відстеження, має вищий корпус кронштейна, більш відкрите та світле дно, а також кращий вентиляційний ефект, що сприяє повній реалізації ефективності виробництва енергії двосторонніми сонячними панелями.
Нижче наведено цікавий аналіз даних про виробництво електроенергії в деякі періоди:
З гістограми видно, що травень, безсумнівно, є місяцем пікового виробництва електроенергії за весь рік. У травні період сонячного опромінення триває довший час, більше сонячних днів, а середня температура нижча, ніж у червні та липні, що є ключовим фактором для досягнення високої ефективності виробництва електроенергії. Крім того, хоча період сонячного опромінення у травні не є найдовшим місяцем у році, сонячна радіація є одним із місяців з найвищим рівнем виробництва електроенергії. Тому доцільно мати високий рівень виробництва електроенергії у травні.
28 травня також було зафіксовано найвищий показник виробництва електроенергії за один день у 2021 році, при цьому повний обсяг виробництва електроенергії перевищив 9,5 години.
Жовтень є місяцем з найнижчим рівнем виробництва електроенергії у 2021 році, який становить лише 62% від виробництва електроенергії у травні, це пов'язано з рідкісною дощовою погодою у жовтні 2021 року.
Крім того, найвища точка вироблення електроенергії за один день припала на 30 грудня 2020 року, що передувало 2021 році. У цей день вироблення електроенергії сонячними панелями перевищувало номінальну потужність STC майже на три години, а найвища потужність могла досягти 108% від номінальної. Основна причина полягає в тому, що після хвилі холодів погода сонячна, повітря чисте, а температура низька. Найвища температура в цей день становила лише -10℃.
На наступному рисунку показано типову криву виробництва електроенергії двоосьовою системою сонячного стеження за один день. Порівняно з кривою виробництва електроенергії фіксованого діапазону, її крива виробництва електроенергії є більш плавною, а ефективність виробництва електроенергії опівдні не сильно відрізняється від ефективності фіксованого діапазону. Основне покращення полягає у виробництві електроенергії до 11:00 та після 13:00. Якщо враховувати пікові та низькі ціни на електроенергію, то період часу, коли виробництво електроенергії двоосьовою системою сонячного стеження є хорошим, здебільшого відповідає періоду пікової ціни на електроенергію, тому її приріст доходу від ціни на електроенергію більше випереджає фіксовані діапазони.
Час публікації: 24 березня 2022 р.