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1、太阳能跟踪支架系统介绍 1 四 跟踪支架的分类 8 五 单轴跟踪系统 9 六 双轴跟踪系统 19 七 太阳能跟踪支架的优势 29 一 太阳能跟踪支架的未来前景 3 目录 二 定义 6 2 三 支架结构的用料 7 太阳能跟踪支架的未来前景 3 国际发展趋势 随着国内光伏市场的迅速崛起 光伏电站建设的地形也愈加复杂 光伏电站如何提高可靠性和发电效率成为迫切需要解决的问题 光伏跟综系统因其适合复杂地形和能有效提高发电量等优势 在国外应用广泛 目前也越来越受到国内大型光伏电站项目的青睐 4 光伏跟踪支架的性能和市场前景 光伏跟踪系统是用来辅助光伏组件精确跟踪太阳能 提高太阳能利用的控制设备 光伏跟踪系
2、统根据支架的调节角度分为固定可调 平单轴 斜单轴和双轴跟踪器 根据测算 平单轴能提高10 20 的发电量 斜单轴能提高20 25 的发电量 而双轴最多能提高40 的发电量 其中平单轴可靠性风险相对较低 而斜单轴和双轴的风险较高 据悉 2015年全球光伏跟踪系统的市场装机规模经统计为8 8吉瓦 到2023年 全球光伏跟踪系统市场规模预计可达75 4亿美元 5 通过机械 电气 电子电路及程序的联合作用 调整光伏组件平面的空间角度 实现对入射太阳光跟踪 以提高光伏组件发电量的装置 定义 6 支架结构的用料 目前我国普遍使用的太阳能光伏支架系统从材质上分 主要有混凝土支架 钢支架和铝合金支架三种 一
3、混凝土支架主要应用在大型光伏电站上 因其自重大 只能安放于野外 并且是基础较好的地区 但稳定性高 可以支撑尺寸巨大的电池板 二 钢支架性能稳定 制造工艺成熟 承载能力高 安装简便 防腐性能优良 外形美观独特的连接设计 安装方便快速 安装工具简单通用采用结构防腐材料的钢制及不锈钢零部件 使用寿命在20年以上 三 铝合金支架一般用在民用建筑屋顶太阳能应用上 铝合金具有耐腐蚀 质量轻 美观耐用的特点 但其承载力低 无法应用在太阳能电站项目上 四 在大型光电发电企业中采用的大多数都是镀锌金属材料 一来因为成本较低 二是承载能力相对更大 也能随着太阳的转动自动调整角度 利用率高 7 跟踪支架的分类 单轴
4、跟踪系统平单轴跟踪系统斜单轴跟踪系统 双轴跟踪系统平板跟踪系统聚光跟踪系统 8 单轴跟踪系统 9 一 定义绕一维轴旋转 使得光伏组件平面尽可能被太阳光垂直入射的跟踪系统 二 分类平单轴跟踪系统 斜单轴跟踪系统三 组成部分支架系统 传动系统 跟踪控制系统 单轴跟踪系统 10 单轴跟踪系统特点 结构特点1 自平衡结构 减少机械磨损 延长电机寿命 2 采用回转支承减速机驱动 无间隙 3 结构简单 易于安装维护 4 将易损易耗件做成标准产品 电机维护 替换简单 控制部分特点1 跟踪全过程相邻系统无阴影遮挡 2 跟踪系统具有夜间自返功能 3 根据太阳运行轨迹采用时间控制方式 4 具有大风与大雪保护功能
5、提高电站安全性能 5 具有网络监控功能 实现集中控制 适合大型电站 11 平单轴跟踪支架简介 12 平单轴跟踪系统适用于低纬度地区 单轴跟踪系统 13 单轴跟踪系统 斜单轴跟踪系统适用于高纬度地区 14 平单轴跟踪系统 平单轴连杆跟踪系统 15 斜单轴跟踪系统 斜单轴连杆跟踪系统 16 平 斜单轴连杆跟踪系统 技术参数 特点1 结构简单 易于安装 2 可靠性高 3 连杆结构 经济性好 4 单机容量大 17 单轴跟踪系统地基部分 预制式地桩式地埋式 18 双轴跟踪系统 19 双轴跟踪系统 a 双轴跟踪系统可以在水平和垂直俩个方向上进行转动 倾斜 始终使太阳光的入射角是0 有限的面积收集更多的太阳
6、能辐射 强度 常数XCosa 其中a表示入射角 是太阳光线与PV阵列平板法线的夹角 当a 0时 也就是太阳光以垂直方式入射到PV平板上时 太阳光强会达到峰值 入射角越大 到达PV平板的太阳光能量就会越小 PV板 20 一 定义绕二维轴旋转 使得光伏组件平面始终垂直于太阳光的跟踪系统 二 分类平板跟踪系统 聚光跟踪系统三 组成部分支架系统 传动系统 跟踪控制系统四 技术参数 双轴跟踪系统 21 平板双轴跟踪系统 22 聚光双轴跟踪系统 23 四连杆机构双轴跟踪系统 24 双轴跟踪系统参数 25 1 该结构是多点支撑 在俯仰方向属于标准多连杆传动方式 最大限度的保证了网架和系统的稳定性 这种结构有
7、效的消除了网架的颤抖和水波效应 对电机的运转更舒适 极大的减少了驱动装置的故障率 由于在俯仰方向是双支点作用 跟踪精度更高 在网架上结构力学分部合理 克服了网架变形 强度更大 更稳固 同时支架的部分型材选用也就相应有一定的减少 最大限度的采用标准件连接 减少焊接 对运输和安装带来便利 2 双涡轮蜗杆回转减速机的运用 比起涡轮蜗杆 电动推杆的最大优越性 是大幅度的减少后期维护费用 涡轮蜗杆回转支承的使用寿命不低于25年 在以后的使用中基本不需要维护费用 即便电机出了问题 一个人在梯子的辅助下仅需10分钟就可以完成更换维护 而电动推杆 在俯仰方向 的使用寿命5年左右 使用过程中间隙不断增大 更换起
8、来必须使用大型起吊设备 这在已经建成的电站中是很麻烦的 后期维护费用也很高 双轴跟踪支架产品优势 26 机械部分 无偏心结构 网架重心与机械结构的轴心重合 保持正反力矩平衡 减少电机功耗 延长机械 电机使用寿命 举重式结构 减少运行状态下网架的颤动 提高抗风性能 两套回转支承 抗扭矩性能好 系统稳定 控制部分 根据太阳运行轨迹的天文算法自动时控跟踪 跟踪精度高 不受天气等外部环境影响 标准工业插头 具有防错插 反插功能 安装方便 所有外部接口均采用光电隔离措施 抗干扰能力强 运行稳定 工业通信接口 可以方便的组成监控网络 实现集中控制的功能 27 控制系统 时控根据地理位置和当地时间实时计算太
9、阳光的入射角度 通过控制系统使光伏组件调整到指定角度 又称为天文控制方式或时钟控制方式 光控通过感应器件测量出太阳光的入射角度 从而控制光伏组件旋转并跟踪太阳光入射角度 又称为光感控制方式 28 太阳能跟踪支架的优势 29 减少土地使用面积 同等发电量 增加收益 减少系统成本造价残值高土地综合利用价值高能满足多种施工环境有效预防自然灾害带来的损坏 跟踪系统的优点 30 以250W多晶硅组件装机容量为10MW 安装地点为西北为例 年发电量计算比较如下 综上所述 现国家按照以实际发电量来算 使用平单轴跟踪支架比固定支架获得政府补助增加20 25 31 文献来源 原国家发改委能源研究所王斯成研究员学术报告 32 数据比较表 在相同条件下 根据安装地点经纬度不同 平单轴跟踪的光伏发电系统比固定式安装方式的发电量高15 20 同时因为其结构简单 平单轴跟踪系统运行稳定可靠后期维护成本更低 33 科技光伏系统引领产业未来 34
