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超精準(zhǔn)追日,iPV Tracker太陽能電站效益提升最佳解

作者: | 發(fā)布日期: 2016 年 08 月 26 日 15:45 | 分類: 產(chǎn)業(yè)訪談

太陽能的需求日益成長,每度電成本也逐漸降低;一旦太陽能發(fā)電達(dá)到市電同價(jià),就能成為能源市場上最具競爭力的選項(xiàng)之一,市場也能跟著再擴(kuò)大,進(jìn)而發(fā)揮太陽能的環(huán)保效益。

在“市電同價(jià)”的大目標(biāo)下,太陽能產(chǎn)業(yè)鏈自上而下都以“高效率、低成本”為發(fā)展目標(biāo)。多晶硅廠致力于優(yōu)化結(jié)晶品質(zhì),硅片廠積極改良長晶與切片流程,電池廠更是透過PERC、黑硅、HJT、N型電池等多樣化的新技術(shù)來提高轉(zhuǎn)換效率。而在組件與系統(tǒng)端,不同的封裝方式搭配不同的支架設(shè)計(jì),也能有效降低CTM Loss、提高發(fā)電功效。

近年來,國際市場上吹起一股改良系統(tǒng)支架設(shè)計(jì)的風(fēng)潮。為提高太陽能組件接收陽光的時(shí)間,支架會(huì)根據(jù)所在地的緯度差別而以特定角度傾斜。但若組件本身能變換角度,能直接接收日光的時(shí)間就會(huì)更長──追日系統(tǒng)因而興起,并在日本、中國、美國等主要市場獲得極大重視。

系統(tǒng)端的提效方案:追日功能

追日系統(tǒng)與固定式系統(tǒng)的差異之處,在于追日系統(tǒng)可隨著時(shí)間改變太陽能板的角度,使面板直接接收日光的時(shí)間增加,進(jìn)而提高系統(tǒng)的整體發(fā)電量。臺(tái)灣追日系統(tǒng)業(yè)者太陽光電集團(tuán)(BIG SUN Group)所采集的實(shí)際案例數(shù)據(jù)顯示,采用追日功能的太陽能系統(tǒng),年度整體發(fā)電量最多可較固定式系統(tǒng)高出60%之多。

追日系統(tǒng)分成兩大類別:單軸與雙軸。常見分類與主要特色如下:

具體而言,單軸追日系統(tǒng)為水平翻面,而雙軸追日系統(tǒng)則具旋轉(zhuǎn)功能,考量四季的日照角度變化,雙軸系統(tǒng)的年發(fā)電量會(huì)較單軸系統(tǒng)高。但由于單軸追日系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為簡單,成本較低,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)作所需耗能較少,且較不易毀損,目前仍是追日系統(tǒng)市場的主流。

對(duì)此,太陽光電集團(tuán)董事長羅家慶表示:“雙軸追日系統(tǒng)的技術(shù)難度較高,但發(fā)電量也較多。相較之下,單軸系統(tǒng)其實(shí)是過渡性的產(chǎn)品,泛用性與效果并不如雙軸系統(tǒng)來得好?!碧柟怆娂瘓F(tuán)也有單軸追日系統(tǒng)的相關(guān)專利,但因單軸系統(tǒng)的市場競爭激烈,又是技術(shù)較低的過渡性產(chǎn)品,太陽光電集團(tuán)決定“一次到位”,致力于研發(fā)完美的雙軸系統(tǒng)。

羅家慶也看好雙軸追日系統(tǒng)的市場趨勢。他表示,單軸系統(tǒng)的市占率越來越高,雙軸的技術(shù)也會(huì)愈加成熟,因此會(huì)有更多業(yè)者考慮采用雙軸系統(tǒng)。

日本實(shí)績,iPV Tracker妥善率達(dá)99.94%

追日系統(tǒng)長久以來有三大問題為人所詬?。旱谝唬菀讱p、維護(hù)不易。第二,追日精準(zhǔn)度不佳。第三,價(jià)格昂貴,雙軸系統(tǒng)尤甚。這也是追日系統(tǒng)打入市場所遇到的最大困難。

太陽光電集團(tuán)的雙軸追日系統(tǒng)── iPV Tracker,在機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度與追日精準(zhǔn)度兩個(gè)面向,都有獨(dú)到的先進(jìn)技術(shù)。羅家慶介紹,iPV Tracker以轉(zhuǎn)動(dòng)角度大的十字軸設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),并以鋼索搭配滾輪來牽引組件,改良傳統(tǒng)雙軸只有一個(gè)支點(diǎn)的缺點(diǎn)。iPV Tracker的結(jié)構(gòu)如同降落傘或蹺蹺板,精簡又穩(wěn)固,且轉(zhuǎn)動(dòng)角度可達(dá)360度;這個(gè)結(jié)構(gòu)也使系統(tǒng)在運(yùn)作時(shí)所需的功(Work)很小,耗能僅有傳統(tǒng)雙軸設(shè)計(jì)的10%。
在穩(wěn)定性方面,iPV Tracker采用全球首創(chuàng)的彈簧避震器,可有效抵御風(fēng)壓及運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的震蕩碰撞,降低驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的損壞率。根據(jù)太陽光電集團(tuán)在日本超過6MW案場的實(shí)際統(tǒng)計(jì),iPV Tracker的運(yùn)作妥善率高達(dá)99.94%。這樣的成績也說服了更多日本客戶,iPV Tracker在日本已成功攻下10MW的案場量,并成為日本市占率最高的雙軸追日系統(tǒng)商。

誤差角度0.5度以內(nèi),超精準(zhǔn)追日功能

追日系統(tǒng)的運(yùn)作方式主要分成三類,其特色如下:

iPV Tracker的機(jī)械構(gòu)造使其可360度轉(zhuǎn)動(dòng),傾斜角度也不受齒輪間距所限制。同時(shí),iPV Tracker內(nèi)建萬年日晷,采共時(shí)運(yùn)作模式,智慧運(yùn)算出陽光一年四季、時(shí)時(shí)刻刻的軌跡方向,并推動(dòng)系統(tǒng)每5分鐘運(yùn)轉(zhuǎn)一次,主動(dòng)對(duì)應(yīng)陽光的角度,角度誤差更可控制在0.5度以內(nèi)。加上極高的妥善率,可說是目前市面上定位功效最好、運(yùn)作也最為可靠的追日系統(tǒng)。

iPV Tracker 接受中國特變電工的邀請(qǐng),參加新疆的太陽能發(fā)電系統(tǒng)測試。從該案場的測試結(jié)果來看,有以下幾項(xiàng)重要結(jié)果:

與固定式系統(tǒng)相比:單日發(fā)電量最多可多90%,全年發(fā)電量平均可多50~60%
與平單軸追日系統(tǒng)相比:夏季發(fā)電量可增加約22%,全年發(fā)電量可增加約34%
與他廠雙軸追日系統(tǒng)相比:全年發(fā)電量可增加約11%
羅家慶解釋,iPV Tracker勝出的關(guān)鍵有二:(1) 超穩(wěn)定運(yùn)作與0.5度誤差以內(nèi)的超精準(zhǔn)追日功能。(2) 傾斜角度最大,在高緯度地區(qū)的優(yōu)勢更加顯著。如此優(yōu)異的“提效”功能使iPV Tracker獲得更多國際廠商肯定,目前已接洽的案場量超過了1GW。

擴(kuò)大規(guī)模,降低成本,打開市場

技術(shù)困難度較高的雙軸追日系統(tǒng),需要更優(yōu)異的功能來提高發(fā)電量,以降低單位發(fā)電成本。iPV Tracker采用簡潔可靠的機(jī)械結(jié)構(gòu),成本較低,加上多年來透過細(xì)部改良所提升的可靠度,目前在美國市場與單軸系統(tǒng)相比,已有相當(dāng)不錯(cuò)的性價(jià)比。

對(duì)于未來的市場趨勢,羅家慶認(rèn)為,追日系統(tǒng)可使太陽能組件從日出一路發(fā)電到日落,發(fā)電曲線因而可與日間電力需求互相搭配;加上夠穩(wěn)定的追日系統(tǒng)能明顯提高發(fā)電量,未來會(huì)越來越受到重視。尤其對(duì)于規(guī)模較大的大型電站而言,追日系統(tǒng)可以說是提高系統(tǒng)發(fā)電量最為立竿見影的方案。

“量的增加”是降低成本的重要方法之一。太陽光電集團(tuán)一方面打算在24-panel的iPV Tracker產(chǎn)品之后,再行研發(fā)48-panel的產(chǎn)品,提高單一裝置的規(guī)模;另一方面,羅家慶也看好追日系統(tǒng)會(huì)獲得更多太陽能發(fā)電廠采用,整體的量也會(huì)增加。上述兩個(gè)面向都將有效降低追日系統(tǒng)的成本。

優(yōu)良的發(fā)電功效,將帶來更高的市場需求;而更高的市場需求,也將推動(dòng)發(fā)電成本的降低。從上游的原料到下游的系統(tǒng)端皆是如此。在供需兩端持續(xù)推動(dòng)“提效、降本”所帶動(dòng)的市場擴(kuò)大趨勢將形成良性循環(huán),太陽能市電同價(jià)也指日可待。

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