S rozvojom technológií a znižovaním nákladov sa systém sledovania slnečnej energie široko používa v rôznych fotovoltaických elektrárňach. Plne automatický dvojosový solárny sledovač je najzrejmejším spôsobom sledovania na zlepšenie výroby energie vo všetkých druhoch sledovacích systémov, ale v odvetví chýbajú dostatočné a vedecké aktuálne údaje o konkrétnom vplyve dvojosového solárneho sledovacieho systému na zlepšenie výroby energie. Nasleduje jednoduchá analýza vplyvu dvojosového sledovacieho systému na zlepšenie výroby energie na základe skutočných údajov o výrobe energie dvojosovej solárnej elektrárne inštalovanej v meste Weifang v provincii Shandong v Číne v roku 2021.
(Žiadny pevný tieň pod dvojosovým solárnym sledovačom, rastliny na zemi rastú dobre)
Stručné predstaveniesolárnyelektráreň
Miesto inštalácie:Shandong Zhaori New Energy Tech. Co., Ltd.
Zemepisná dĺžka a šírka:118,98° v. d., 36,73° s. š.
Čas inštalácie:November 2020
Rozsah projektu: 158 kW
Solárnepanely:400 kusov Obojstranné solárne panely Jinko 395W (2031*1008*40 mm)
Meniče:3 sady meničov Solis 36 kW a 1 sada meničov Solis 50 kW
Počet nainštalovaných systémov sledovania slnečného žiarenia:
36 sád dvojosového systému sledovania slnečnej energie ZRD-10, pričom každá z nich má nainštalovaných 10 kusov solárnych panelov, čo predstavuje 90 % celkovej inštalovanej kapacity.
1 sada nakloneného jednoosého solárneho sledovača ZRT-14 so sklonom 15 stupňov, so 14 nainštalovanými solárnymi panelmi.
1 sada nastaviteľného pevného solárneho držiaka ZRA-26 s 26 nainštalovanými solárnymi panelmi.
Podmienky pôdy:Trávnatá pôda (zisk na zadnej strane je 5 %)
Časy čistenia solárnych panelov v2021:3-krát
Ssystémvzdialenosť:
9,5 metra v smere východ-západ / 10 metrov v smere sever-juh (vzdialenosť medzi stredmi)
Ako je znázornené na nasledujúcom výkrese rozloženia
Prehľad výroby energie:
Nasledujú skutočné údaje o výrobe energie elektrárne v roku 2021 získané službou Solis Cloud. Celková výroba energie elektrárne s výkonom 158 kW v roku 2021 bola 285 396 kWh a ročný počet hodín plnej výroby energie bol 1 806,3 hodiny, čo je po prepočte na 1 MW 1 806 304 kWh. Priemerný ročný počet hodín efektívneho využitia v meste Weifang je približne 1 300 hodín. Podľa výpočtu 5 % spätného zisku obojstranných solárnych panelov na tráve by ročná výroba energie fotovoltaickej elektrárne s výkonom 1 MW inštalovanej s pevným optimálnym uhlom sklonu vo Weifang mala byť približne 1 365 000 kWh, takže ročný zisk výroby energie tejto solárnej sledovacej elektrárne v porovnaní s elektrárňou s pevným optimálnym uhlom sklonu sa vypočíta na 1 806 304 / 1 365 000 = 32,3 %, čo prevyšuje naše predchádzajúce očakávanie 30 % zisku výroby energie dvojosovej solárnej sledovacej elektrárne.
Interferenčné faktory výroby energie tejto dvojosovej elektrárne v roku 2021:
1. Solárne panely potrebujú menej času na čistenie
2. rok 2021 je rokom s väčším množstvom zrážok
3. V závislosti od lokality je vzdialenosť medzi systémami v smere sever-juh malá
4. Trojosový systém sledovania slnečnej energie s dvoma osami neustále prechádza testami starnutia (otáča sa tam a späť v smere východ-západ a sever-juh 24 hodín denne), čo má nepriaznivý vplyv na celkovú výrobu energie.
5,10 % solárnych panelov je nainštalovaných na nastaviteľnom pevnom solárnom držiaku (približne 5 % zlepšenie výroby energie) a naklonenom držiaku jednoosového solárneho sledovača (približne 20 % zlepšenie výroby energie), čo znižuje účinok zlepšenia výroby energie dvojosových solárnych sledovačov.
6. Na západe elektrárne sa nachádzajú dielne, ktoré prinášajú viac tieňa, a malé množstvo tieňa na juhu krajinného kameňa Taishan (po inštalácii nášho optimalizátora výkonu na solárne panely, ktoré sa dajú ľahko zatieniť v októbri 2021, sa výrazne znížil vplyv tieňa na výrobu energie), ako je znázornené na nasledujúcom obrázku:
Superpozícia vyššie uvedených interferenčných faktorov bude mať zreteľnejší vplyv na ročnú výrobu energie elektrárne s dvojosovým systémom sledovania slnečnej energie. Vzhľadom na to, že mesto Weifang v provincii Shandong patrí do tretej triedy osvetľovacích zdrojov (v Číne sú solárne zdroje rozdelené do troch úrovní a tretia trieda patrí do najnižšej úrovne), možno usudzovať, že nameraná výroba energie dvojosovým systémom sledovania slnečnej energie sa môže zvýšiť o viac ako 35 % bez interferenčných faktorov. To zjavne prevyšuje zisk výroby energie vypočítaný programom PVsyst (iba približne 25 %) a iným simulačným softvérom.
Príjmy z výroby elektriny v roku 2021:
Približne 82,5 % energie vyrobenej touto elektrárňou sa využíva na výrobu a prevádzku továrne a zvyšných 17,5 % sa dodáva do štátnej siete. Pri priemerných nákladoch na elektrinu tejto spoločnosti vo výške 0,113 USD/kWh a dotácii na cenu elektriny zo siete vo výške 0,062 USD/kWh predstavuje príjem z výroby energie v roku 2021 približne 29 500 USD. Pri stavebných nákladoch vo výške približne 0,565 USD/W v čase výstavby sa náklady vrátia len približne za 3 roky, čo predstavuje značný prínos!
Analýza elektrárne s dvojosovým systémom sledovania slnečnej energie, ktorá prekonáva teoretické očakávania:
V praktickej aplikácii dvojosového systému sledovania slnka existuje mnoho priaznivých faktorov, ktoré nemožno zohľadniť v softvérovej simulácii, ako napríklad:
Dvojosová solárna elektráreň s sledovacím systémom je často v pohybe a uhol sklonu je väčší, čo neprispieva k hromadeniu prachu.
Keď prší, dvojosový systém sledovania slnečnej energie je možné nastaviť do skloneného uhla, ktorý je vodivý pre dažďom umývané solárne panely.
Keď sneží, dvojosový systém sledovania slnečnej energie môže byť nastavený na väčší uhol sklonu, čo prispieva k zosuvu snehu. Najmä počas slnečných dní po vlne studeného počasia a silnom snežení je to veľmi priaznivé pre výrobu energie. Pri niektorých pevných konzolách, ak nie je k dispozícii človek na odpratávanie snehu, solárne panely nemusia byť schopné normálne vyrábať elektrinu niekoľko hodín alebo dokonca dní kvôli snehu, čo vedie k veľkým stratám energie.
Držiak na sledovanie slnečnej energie, najmä dvojosový systém sledovania slnečnej energie, má vyššie telo držiaka, otvorenejšie a svetlejšie dno a lepší ventilačný účinok, čo prispieva k plnému využitiu účinnosti výroby energie obojstranných solárnych panelov.
Nasleduje zaujímavá analýza údajov o výrobe energie v niektorých obdobiach:
Z histogramu vyplýva, že máj je nepochybne mesiacom s najvyššou výrobou energie v celom roku. V máji je doba slnečného žiarenia dlhá, je viac slnečných dní a priemerná teplota je nižšia ako v júni a júli, čo je kľúčovým faktorom pre dosiahnutie dobrej účinnosti výroby energie. Okrem toho, hoci doba slnečného žiarenia v máji nie je najdlhším mesiacom v roku, slnečné žiarenie je jedným z mesiacov s najvyššou produkciou energie. Preto je rozumné mať v máji vysokú výrobu energie.
28. mája tiež dosiahla najvyššiu jednodňovú výrobu energie v roku 2021, pričom plná výroba energie presiahla 9,5 hodiny.
Október je mesiac s najnižšou výrobou energie v roku 2021, čo predstavuje iba 62 % výroby energie v máji, čo súvisí s zriedkavým daždivým počasím v októbri 2021.
Okrem toho, najvyšší bod výroby energie za jeden deň sa vyskytol 30. decembra 2020 pred rokom 2021. V tento deň výroba energie v solárnych paneloch prekročila menovitý výkon STC takmer tri hodiny a najvyšší výkon mohol dosiahnuť 108 % menovitého výkonu. Hlavným dôvodom je, že po vlne chladu je slnečné počasie, čistý vzduch a nízke teploty. Najvyššia teplota v tento deň bola iba -10 ℃.
Nasledujúci obrázok znázorňuje typickú krivku výroby energie dvojosového solárneho sledovacieho systému za jeden deň. V porovnaní s krivkou výroby energie s pevným pásmom je jeho krivka výroby energie plynulejšia a jeho účinnosť výroby energie na poludnie sa veľmi nelíši od pevného pásma. Hlavným zlepšením je výroba energie pred 11:00 a po 13:00. Ak sa vezmú do úvahy špičkové a údolné ceny elektriny, časové obdobie, kedy je výroba energie dvojosového solárneho sledovacieho systému dobrá, je väčšinou v súlade s časovým obdobím špičkovej ceny elektriny, takže jeho zisk z cien elektriny je viac pred pevnými pásmami.
Čas uverejnenia: 24. marca 2022