光伏系统安装跟踪装置的优势探讨

发布时间：2021-07-24 09:07

　　作为成熟的新能源利用方式,太阳能近来发展迅猛。为了追求更大的效率,各种太阳能跟踪装置相继研制应用。但跟踪装置不仅需投入额外设备支出及维护成本,且有时并不一定取得更好的效果。本文探讨这些跟踪装置的适用场景,以期对光伏系统的安装起到一些指导作用。 

【文章来源】：上海节能. 2018,(08)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

单轴跟踪装置示意图

傧低称窘?着比固定轴更高的发电效率及土地利用率，以比双轴跟踪系统更稳定的结构、更经济的造价及更低廉的维护成本等优势，成为利用率较高的太阳能跟踪系统。图1单轴跟踪装置示意图为了使太阳能电池板能够时刻跟踪太阳位置，从而使发电效率达到最佳状态，跟踪系统一般通过建立太阳相对于地球运行轨迹的数学模型，将数学模型通过编程的方法集成于太阳能跟踪控制器中，然后通过集成于控制器中的算法将转动角度信息每隔一定时间下发于步进电机，从而实现太阳位置跟踪。3与固定轴系统的比较3.1接收辐射量的大小图2太阳与固定轴、水平跟踪系统方位示意图A——固定轴斜面倾角β——太阳方位角，计算公式参见文献2h——太阳高度角，计算公式参见文献2从图2中可知，某一时刻，照射到固定轴斜面的太阳直射辐射分量为（以太阳直射辐射总量为1，下同）：  (1)同一时刻，照射到同一地点的水平跟踪平面的太阳辐射分量为:光伏系统安装跟踪装置的优势探讨609

  槡 槡(4)由式1和式2，如果某一时刻，同一地点的，则固定面倾斜角需满足如下条件：! "!#$%$&'()*+"!#(5)事实上，若某项目采用固定轴方案，当倾角A确定后，一年中满足式(5)的时刻并不少。以上海为例，光伏板以固定倾角25°安装，通过计算，一年之中，几乎有一半时刻比同一地点采用水平单轴跟踪系统占优（光伏系统每日运行时间9∶00到15∶00）。按式（1）和式(2)的计算结果，与实际搭建的试验台获取的数据曲线也基本吻合，见图3。图3上海地区某日固定斜面与水平单轴跟踪系统接收太阳辐射实测数据（斜面倾角25°）由图3可见，水平单轴跟踪系统在上海等地区并不明显比固定斜面系统占优。当然，如果采用同一倾角的斜面单轴跟踪系统将明显比固定斜面有优势，但这又会牵涉到遮挡阴影问题。3.2跟踪系统与遮挡阴影为方便说明问题，光伏系统暂按单排布置考虑，跟踪系统则采用水平单轴跟踪系统。如果采用固定斜面安装，板与板之间无需考虑间距。但若采用跟踪系统，由于旋转引起的高差，若不考虑单元旋转阵列之间的间距，阵列之间将产生阴影，影响发电效率及设备寿命,见图4。图4跟踪装置导致太阳能接收器阴影示意图（斜面倾角25°）为了避免或减小阴影，应选取一个极端时刻来校核不产生阴影和光伏组件之间的距离（如图5），一般选项目所在地冬至日上午9点作为校核时刻。最小距离可由太阳与组件的相对位置按下式求取：(6)式中，W—光伏板垂直于旋转轴方向的宽度；α—光伏板在校核时刻的旋转角度。所以，W与D的比值可以用来表示单位面积利用率。图5光伏板间距示意图跟踪系统可以提高接收的辐射功率，有些实验可提高达到

【参考文献】：
期刊论文
[1]与太阳辐射量有关角度的定义和计算公式[J]. 张鹤飞.  能源工程. 1986(03)



本文编号：3300364