Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας και τη μείωση του κόστους, το σύστημα ηλιακής παρακολούθησης έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε διάφορους φωτοβολταϊκούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας. Ο πλήρως αυτόματος ηλιακός ιχνηλάτης διπλού άξονα είναι ο πιο προφανής από όλους τους τύπους βάσεων παρακολούθησης για τη βελτίωση της παραγωγής ενέργειας, αλλά υπάρχει έλλειψη επαρκών και επιστημονικών πραγματικών δεδομένων στον κλάδο για το συγκεκριμένο αποτέλεσμα βελτίωσης της παραγωγής ενέργειας από το σύστημα ηλιακής παρακολούθησης διπλού άξονα. Ακολουθεί μια απλή ανάλυση του αποτελέσματος βελτίωσης της παραγωγής ενέργειας από το σύστημα ηλιακής παρακολούθησης διπλού άξονα με βάση τα πραγματικά δεδομένα παραγωγής ενέργειας το 2021 ενός ηλιακού σταθμού ηλιακής ενέργειας με ιχνηλάτηση διπλού άξονα που εγκαταστάθηκε στην πόλη Weifang, στην επαρχία Shandong της Κίνας.
(Δεν υπάρχει σταθερή σκιά κάτω από τον ηλιακό ιχνηλάτη διπλού άξονα, τα φυτά εδάφους αναπτύσσονται καλά)
Σύντομη εισαγωγήτο ηλιακόεργοστάσιο παραγωγής ενέργειας
Τοποθεσία εγκατάστασης:Shandong Zhaori New Energy Tech. Co., Ltd.
Γεωγραφικό μήκος και πλάτος:118,98°Α, 36,73°Β
Χρόνος εγκατάστασης:Νοέμβριος 2020
Κλίμακα Έργου: 158kW
Ηλιακόςπάνελ:400 τεμάχια Διπροσώπους ηλιακούς συλλέκτες Jinko 395W (2031*1008*40mm)
Μετατροπείς:3 σετ μετατροπέων Solis 36kW και 1 σετ μετατροπέα Solis 50kW
Αριθμός εγκατεστημένων συστημάτων παρακολούθησης ηλιακής ενέργειας:
36 σετ συστήματος ηλιακής παρακολούθησης διπλού άξονα ZRD-10, το καθένα εγκατεστημένο με 10 τεμάχια ηλιακών συλλεκτών, που αντιπροσωπεύουν το 90% της συνολικής εγκατεστημένης χωρητικότητας.
1 σετ κεκλιμένου μονοαξονικού ηλιακού ιχνηλάτη ZRT-14 με κλίση 15 μοιρών, με εγκατεστημένα 14 τεμάχια ηλιακών πάνελ.
1 σετ ρυθμιζόμενης σταθερής ηλιακής βάσης ZRA-26, με εγκατεστημένα 26 ηλιακά πάνελ.
Συνθήκες εδάφους:Λιβάδι (το κέρδος πίσω πλευράς είναι 5%)
Χρόνοι καθαρισμού ηλιακών πάνελ σε2021:3 φορές
Sσύστημααπόσταση:
9,5 μέτρα σε ανατολή-δύση / 10 μέτρα σε βορρά-νότο (απόσταση από κέντρο σε κέντρο)
Όπως φαίνεται στο ακόλουθο σχέδιο διάταξης
Επισκόπηση της παραγωγής ενέργειας:
Τα ακόλουθα είναι τα πραγματικά δεδομένα παραγωγής ενέργειας του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής το 2021 που ελήφθησαν από την Solis Cloud. Η συνολική παραγωγή ενέργειας του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής 158kW το 2021 είναι 285.396 kWh και οι ετήσιες ώρες πλήρους παραγωγής ισχύος είναι 1.806,3 ώρες, δηλαδή 1.806.304 kWh όταν μετατραπούν σε 1MW. Οι μέσες ετήσιες ώρες αποτελεσματικής αξιοποίησης στην πόλη Weifang είναι περίπου 1300 ώρες. Σύμφωνα με τον υπολογισμό του 5% ανάστροφου κέρδους των αμφίπλευρων ηλιακών πάνελ σε γρασίδι, η ετήσια παραγωγή ενέργειας από φωτοβολταϊκό σταθμό παραγωγής ενέργειας 1MW που εγκαθίσταται σε σταθερή βέλτιστη γωνία κλίσης στο Weifang θα πρέπει να είναι περίπου 1.365.000 kWh. Επομένως, το ετήσιο κέρδος παραγωγής ενέργειας από αυτόν τον ηλιακό σταθμό παρακολούθησης σε σχέση με τον σταθμό παραγωγής ενέργειας σε σταθερή βέλτιστη γωνία κλίσης υπολογίζεται σε 1.806.304/1.365.000 = 32,3%, το οποίο υπερβαίνει την προηγούμενη προσδοκία μας για κέρδος παραγωγής ενέργειας 30% από τον σταθμό παραγωγής ενέργειας με σύστημα ηλιακής παρακολούθησης διπλού άξονα.
Παράγοντες παρεμβολής στην παραγωγή ενέργειας αυτού του διαξονικού σταθμού παραγωγής ενέργειας το 2021:
1. Υπάρχουν λιγότεροι χρόνοι καθαρισμού στα ηλιακά πάνελ
2. Το 2021 είναι μια χρονιά με περισσότερες βροχοπτώσεις
3. Επηρεασμένη από την περιοχή του χώρου, η απόσταση μεταξύ των συστημάτων προς την κατεύθυνση βορρά-νότου είναι μικρή
4. Τρία συστήματα ηλιακής παρακολούθησης διπλού άξονα υποβάλλονται πάντα σε δοκιμές γήρανσης (περιστρέφονται εμπρός και πίσω στις κατευθύνσεις ανατολής-δύσης και βορρά-νότου 24 ώρες την ημέρα), γεγονός που έχει αρνητικές επιπτώσεις στη συνολική παραγωγή ενέργειας.
Το 5,10% των ηλιακών πάνελ εγκαθίστανται σε ρυθμιζόμενο σταθερό ηλιακό βραχίονα (βελτίωση παραγωγής ενέργειας περίπου 5%) και κεκλιμένο μονοαξονικό ηλιακό βραχίονα παρακολούθησης (βελτίωση παραγωγής ενέργειας περίπου 20%), γεγονός που μειώνει το αποτέλεσμα βελτίωσης της παραγωγής ενέργειας των ηλιακών ιχνηλατών διπλού άξονα.
6. Υπάρχουν εργαστήρια στα δυτικά του σταθμού παραγωγής ενέργειας που φέρνουν περισσότερη σκιά και μια μικρή ποσότητα σκιάς στα νότια της πέτρας τοπίου Taishan (μετά την εγκατάσταση του βελτιστοποιητή ισχύος μας σε ηλιακούς συλλέκτες που είναι εύκολο να σκιαστούν τον Οκτώβριο του 2021, αυτό βοήθησε σημαντικά στη μείωση του αντίκτυπου της σκιάς στην παραγωγή ενέργειας), όπως φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα:
Η υπέρθεση των παραπάνω παραγόντων παρεμβολής θα έχει πιο εμφανή επίδραση στην ετήσια παραγωγή ενέργειας του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με σύστημα ηλιακής παρακολούθησης διπλού άξονα. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η πόλη Weifang, στην επαρχία Shandong, ανήκει στην τρίτη κατηγορία πόρων φωτισμού (στην Κίνα, οι ηλιακοί πόροι χωρίζονται σε τρία επίπεδα και η τρίτη κατηγορία ανήκει στο χαμηλότερο επίπεδο), μπορεί να συναχθεί ότι η μετρούμενη παραγωγή ενέργειας του συστήματος ηλιακής παρακολούθησης διπλού άξονα μπορεί να αυξηθεί κατά περισσότερο από 35% χωρίς παράγοντες παρεμβολής. Προφανώς υπερβαίνει το κέρδος παραγωγής ενέργειας που υπολογίζεται από το PVsyst (μόνο περίπου 25%) και άλλο λογισμικό προσομοίωσης.
Έσοδα από την παραγωγή ενέργειας το 2021:
Περίπου το 82,5% της ενέργειας που παράγεται από αυτόν τον σταθμό ηλεκτροπαραγωγής χρησιμοποιείται για την παραγωγή και λειτουργία του εργοστασίου, ενώ το υπόλοιπο 17,5% διοχετεύεται στο κρατικό δίκτυο. Σύμφωνα με το μέσο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας αυτής της εταιρείας, ύψους 0,113 $/kWh, και την επιδότηση τιμής ηλεκτρικής ενέργειας εντός δικτύου ύψους 0,062 $/kWh, τα έσοδα από την παραγωγή ενέργειας το 2021 είναι περίπου 29.500 $. Σύμφωνα με το κόστος κατασκευής, το οποίο ανέρχεται σε περίπου 0,565 $/W κατά τη στιγμή της κατασκευής, χρειάζονται μόνο περίπου 3 χρόνια για να ανακτηθεί το κόστος, με τα οφέλη να είναι σημαντικά!
Ανάλυση του διαξονικού συστήματος ηλιακής παρακολούθησης που υπερβαίνει τις θεωρητικές προσδοκίες:
Στην πρακτική εφαρμογή ενός συστήματος παρακολούθησης ηλιακής ενέργειας δύο αξόνων, υπάρχουν πολλοί ευνοϊκοί παράγοντες που δεν μπορούν να ληφθούν υπόψη στην προσομοίωση λογισμικού, όπως:
Ο σταθμός παραγωγής ενέργειας διπλού άξονα με σύστημα ηλιακής παρακολούθησης βρίσκεται συχνά σε κίνηση και η γωνία κλίσης είναι μεγαλύτερη, γεγονός που δεν ευνοεί τη συσσώρευση σκόνης.
Όταν βρέχει, το σύστημα παρακολούθησης ηλιακής ενέργειας διπλού άξονα μπορεί να ρυθμιστεί σε κεκλιμένη γωνία, η οποία είναι αγώγιμη για τα ηλιακά πάνελ που πλένονται από τη βροχή.
Όταν χιονίζει, το σύστημα ηλιακής παρακολούθησης διπλού άξονα μπορεί να ρυθμιστεί σε μεγαλύτερη γωνία κλίσης, η οποία ευνοεί την ολίσθηση του χιονιού. Ειδικά τις ηλιόλουστες ημέρες μετά από κρύο κύμα και έντονη χιονόπτωση, είναι πολύ ευνοϊκό για την παραγωγή ενέργειας. Για ορισμένες σταθερές βάσεις, εάν δεν υπάρχει άνθρωπος για να καθαρίσει το χιόνι, τα ηλιακά πάνελ ενδέχεται να μην είναι σε θέση να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια κανονικά για αρκετές ώρες ή ακόμα και αρκετές ημέρες λόγω της κάλυψης των ηλιακών πάνελ από το χιόνι, με αποτέλεσμα μεγάλες απώλειες παραγωγής ενέργειας.
Το βραχίονα ηλιακής παρακολούθησης, ειδικά το σύστημα ηλιακής παρακολούθησης διπλού άξονα, έχει υψηλότερο σώμα βραχίονα, πιο ανοιχτό και φωτεινό κάτω μέρος και καλύτερο αποτέλεσμα αερισμού, γεγονός που ευνοεί την πλήρη αξιοποίηση της αποδοτικότητας παραγωγής ενέργειας των αμφίπλευρων ηλιακών πάνελ.
Ακολουθεί μια ενδιαφέρουσα ανάλυση δεδομένων παραγωγής ενέργειας κατά καιρούς:
Από το ιστόγραμμα, ο Μάιος είναι αναμφίβολα ο μήνας με την υψηλότερη παραγωγή ενέργειας σε ολόκληρο το έτος. Τον Μάιο, η διάρκεια της ηλιακής ακτινοβολίας είναι μεγάλη, υπάρχουν περισσότερες ηλιόλουστες ημέρες και η μέση θερμοκρασία είναι χαμηλότερη από ό,τι τον Ιούνιο και τον Ιούλιο, γεγονός που αποτελεί τον βασικό παράγοντα για την επίτευξη καλής απόδοσης στην παραγωγή ενέργειας. Επιπλέον, αν και η διάρκεια της ηλιακής ακτινοβολίας τον Μάιο δεν είναι ο μεγαλύτερος μήνας του έτους, η ηλιακή ακτινοβολία είναι ένας από τους μήνες με τη μεγαλύτερη διάρκεια του έτους. Επομένως, είναι λογικό να έχουμε υψηλή παραγωγή ενέργειας τον Μάιο.
Στις 28 Μαΐου, δημιούργησε επίσης την υψηλότερη ημερήσια παραγωγή ενέργειας το 2021, με πλήρη παραγωγή ενέργειας που ξεπέρασε τις 9,5 ώρες.
Ο Οκτώβριος είναι ο μήνας με τη χαμηλότερη παραγωγή ενέργειας το 2021, η οποία αντιστοιχεί μόνο στο 62% της παραγωγής ενέργειας τον Μάιο, κάτι που σχετίζεται με τις σπάνιες βροχερές καιρικές συνθήκες τον Οκτώβριο του 2021.
Επιπλέον, το υψηλότερο σημείο παραγωγής ενέργειας σε μία μόνο ημέρα σημειώθηκε στις 30 Δεκεμβρίου 2020 πριν από το 2021. Εκείνη την ημέρα, η παραγωγή ενέργειας σε ηλιακούς συλλέκτες ξεπέρασε την ονομαστική ισχύ του STC για σχεδόν τρεις ώρες και η υψηλότερη ισχύς μπορούσε να φτάσει το 108% της ονομαστικής ισχύος. Ο κύριος λόγος είναι ότι μετά το κύμα ψύχους, ο καιρός είναι ηλιόλουστος, ο αέρας είναι καθαρός και η θερμοκρασία είναι κρύα. Η υψηλότερη θερμοκρασία είναι μόνο -10℃ εκείνη την ημέρα.
Το ακόλουθο σχήμα είναι μια τυπική καμπύλη παραγωγής ενέργειας για μία ημέρα ενός συστήματος ηλιακής παρακολούθησης δύο αξόνων. Σε σύγκριση με την καμπύλη παραγωγής ενέργειας του σταθερού βραχίονα, η καμπύλη παραγωγής ενέργειας είναι πιο ομαλή και η απόδοση παραγωγής ενέργειας το μεσημέρι δεν διαφέρει πολύ από αυτή του σταθερού βραχίονα. Η κύρια βελτίωση είναι η παραγωγή ενέργειας πριν από τις 11:00 π.μ. και μετά τις 13:00 μ.μ. Εάν ληφθούν υπόψη οι τιμές αιχμής και κοιλάδας ηλεκτρικής ενέργειας, η χρονική περίοδος κατά την οποία η παραγωγή ενέργειας του συστήματος ηλιακής παρακολούθησης δύο αξόνων είναι καλή είναι ως επί το πλείστον σύμφωνη με την χρονική περίοδο της μέγιστης τιμής ηλεκτρικής ενέργειας, έτσι ώστε το κέρδος από την τιμή ηλεκτρικής ενέργειας να είναι μεγαλύτερο από τα σταθερά βραχίονες.
Ώρα δημοσίευσης: 24 Μαρτίου 2022