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新一轮光伏热潮来袭 “智能跟踪”厚积薄发?

作者:admin    来源:未知    发布时间:2021-04-19 09:53    浏览量:
荷贝克蓄电池

2015年光伏电站建设规模17.8GW、分布式光伏建设规模不设限、可再生能源配额制度即将出台……在加速实现减排的背景下,国家光伏新政相继发布,提振了光伏行业的发展信心,也让光伏电站投资再一次成了“香饽饽”,一股光伏热潮正在“席卷”全国。
 
光伏电站之所以如此受欢迎,与其长期稳定的收益密不可分。而要提高投资收益,最主要有两条途径:一是降低投资成本;二是提高发电量。从降低投资成本的角度来看,光伏产业链的各个环节已逼近极限,其中晶硅组件价格已跌破4元/W,集中式逆变器的价格低于0.3元/W,固定支架的价格低于0.4元/W,整个光伏制造业均处于微利阶段,如果进一步价格恶性竞争,难以避免“劣币驱逐良币”的局面出现,优质厂家没有利润,后继发展乏力,劣质厂家纷纷昙花一现,扰乱市场,业主的后续利益难以保障。因此,要提高电站收益率,越来越多的业主将注意力放在发电量的提升上。
 
那么,问题来了,如何有效提高光伏电站的发电量呢?
 
要提高光伏电站的发电量,有很多途径。整个产业链的各个环节都可以通过技术进步、技术创新来为整体系统的发电效率提升做出贡献。比如可以采用高效组件、采用多路MPPT的逆变器、加强电站的清洗维护、智能化运维提高电站运行效率等等。但是要想最大幅度提高发电量,只有采用太阳能跟踪系统。
 
我们不妨简单回顾一下光伏发电的原理。光伏发电是利用太阳能电池,将太阳光能直接转化为电能的一种技术。太阳能电池板接收越多的太阳能辐射量,则意味着增加越多的发电量。在这种情况下,安装光伏跟踪系统,保持太阳能电池板随时跟踪太阳,能有效提高太阳能的利用效率,可以说是提高电站发电量,保障收益最大化的最简单选择。
 
采用太阳能跟踪系统的发电量要比固定支架的高出许多,这在业界已经普遍被认可。据中信博新能源首席技术官王士涛介绍,光伏组件的效率要提高1%的转换效率,需要几年的时间去实现,而光伏跟踪器则很容易在光照丰富的地区,使电站的发电效率大幅提高。而且与固定支架相比,中信博平单轴跟踪系统可使年发电量提高约10%~30%(视项目地点变化),综合度电成本比固定支架更低,2-3年左右可收回首期投资成本,斜单轴跟踪系统可使年发电量提高最高达30%左右,双轴跟踪系统可提高约40%。
 
事实上,虽然跟踪器对发电量的提升已获得业界公认,但大多数投资者仍不愿冒然使用。其中成本和可靠性是必须面对的问题。
 
采用跟踪系统将提高系统成本7%~10%,而且还需要承担装置运行风险、后期维修成本等。此外,长年累月的运行,跟踪器会出现故障和磨损。如果跟踪器出现故障,系统发电将明显下降。
 
但是,这些问题在王士涛看来,可以通过“智能跟踪2.0”技术来解决。比如可靠性问题,“中信博”新能源的2.0版太阳能智能跟踪解决方案,双系统运行、冗余备份,具备自动切换功能,一旦主系统出现故障,备用系统迅速启动,15秒之内完成自动切换,无须人工干预,切换后可以继续保障系统的正常运行,从而实现“永不停机”,可靠保障用户发电量,稳定电站收益。
 
 
 
“假设1.0版太阳能跟踪系统采用一套执行机构,一套控制机构,它一旦失效就不跟踪了。如果停留在朝东或者朝西的某一个角度,它就不能完好地一天发电,电量损失甚至超过90%以上的。而且按照原来的机制,机器不能自我修护,需要人为干预解决,这样增加的维修时间少则一周,多则一个月。那么这个时间乘以一天的发电量占全年的比例来看的话,是多少电量不见了呢?10天为例,就是3%,就等于跟踪系统白上了,又带来了这么多的附加成本。所以,从未来跟踪技术发展来看,这种永不停机、冗余备份的设计思路将成为一种主要的技术路线。”王士涛解释道。
 
虽然设计符合技术趋势,但这样双系统运行的跟踪系统会不会增加成本呢?王士涛给出的答案是这样的:“这种冗余备份的系统,从产品设计角度来考虑,均摊到每瓦的成本是很少的,与给客户带来的额外收益相比是可以忽略的。我们在给客户做技术方案的时候,一般会建议项目地点选择时,测算发电量提高比例高于投资成本增加比例在5%以上。比如,如果投资成本上升8个点,发电量提高13个点,那么收益将增加5个点,而这5个点的收益就是实实在在可以确保的,不会由于系统的可靠性不够而白白浪费。”
 
此外,中信博最新的2.0版智能跟踪系统,通过采用GPS授时来保证当地的时间和经纬度的获取,系统内部采用高精度的天文算法来获得跟踪角度,所以外部环境完全不会影响跟踪系统精度。
 
近几年,随着国外大型电站大量使用跟踪器,跟踪器市场正在逐步爆发,在美国的大型地面电站,采用太阳能跟踪系统的比例已经超过了50%,其中,股神巴菲特就曾投资20亿美元收购了位于美国加州的全球最大规模的750MW单体光伏电站,此电站全部采用了平单轴跟踪器。据调查,全球光伏跟踪市场规模2012年达到了2GW,2020年将达到10G瓦以上。IHS最新报告也预计,全球单轴太阳能光伏跟踪器销售额近年有望爆炸式增长,并于2020年超过20亿美元。中国的跟踪器市场在2015年也将出现一个爆发,预计可达300-500MW,2016年有望暴增至1GW。
 
在新一轮光伏热潮中,太阳能“智能跟踪”系统作为一种有效提高发电量的技术,必将受到越来越多的关注,这是市场和技术发展的必然趋势,也是时代的要求。

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