Dzięki rozwojowi technologii i redukcji kosztów, system śledzenia słońca jest szeroko stosowany w różnych elektrowniach fotowoltaicznych, w pełni automatyczny dwuosiowy tracker słoneczny jest najbardziej oczywistym ze wszystkich rodzajów uchwytów śledzących w celu poprawy wytwarzania energii, ale w branży brakuje wystarczających i naukowych rzeczywistych danych dotyczących konkretnego efektu poprawy wytwarzania energii przez dwuosiowy system śledzenia słońca. Poniżej przedstawiono prostą analizę efektu poprawy wytwarzania energii przez dwuosiowy system śledzenia na podstawie rzeczywistych danych dotyczących wytwarzania energii w 2021 r. w dwuosiowej elektrowni słonecznej śledzącej zainstalowanej w mieście Weifang w prowincji Shandong w Chinach.
(Brak stałego cienia pod dwuosiowym trackerem słonecznym, rośliny naziemne rosną dobrze)
Krótkie wprowadzeniesłonecznyElektrownia
Miejsce instalacji:Shandong Zhaori New Energy Tech. Co., Ltd.
Długość i szerokość geograficzna:118,98°E, 36,73°N
Czas instalacji:Listopad 2020
Skala projektu: 158kW
Słonecznypanele:400 sztuk Dwustronne panele słoneczne Jinko 395W (2031*1008*40mm)
Falowniki:3 zestawy falowników Solis 36kW i 1 zestaw falowników Solis 50kW
Liczba zainstalowanych systemów śledzenia słońca:
36 zestawów dwuosiowego systemu śledzenia słońca ZRD-10, każdy z 10 panelami słonecznymi, co stanowi 90% całkowitej zainstalowanej mocy.
1 zestaw pochylonego, jednoosiowego trackera słonecznego ZRT-14 o nachyleniu 15 stopni, z zainstalowanymi 14 panelami słonecznymi.
1 zestaw regulowanego, stałego uchwytu solarnego ZRA-26, z zainstalowanymi 26 panelami solarnymi.
Warunki gruntowe:Użytki zielone (zysk tylnej strony wynosi 5%)
Czas czyszczenia paneli słonecznych w2021:3 razy
Ssystemdystans:
9,5 metra w kierunku wschód-zachód / 10 metrów w kierunku północ-południe (odległość od środka do środka)
Jak pokazano na poniższym rysunku układu
Przegląd wytwarzania energii:
Poniżej przedstawiono rzeczywiste dane dotyczące wytwarzania energii przez elektrownię w 2021 r. uzyskane przez Solis Cloud. Całkowita produkcja energii przez elektrownię o mocy 158 kW w 2021 r. wynosi 285 396 kWh, a roczna liczba godzin pełnej produkcji energii wynosi 1806,3 godziny, co daje 1806 304 kWh po przeliczeniu na 1 MW. Średni roczny efektywny czas wykorzystania energii w mieście Weifang wynosi około 1300 godzin. Zgodnie z obliczeniami 5% zysku zwrotnego dwustronnych paneli słonecznych na trawie, roczna produkcja energii przez 1 MW elektrowni fotowoltaicznej zainstalowanej pod stałym optymalnym kątem nachylenia w Weifang powinna wynieść około 1 365 000 kWh, zatem roczny zysk w wytwarzaniu energii przez tę elektrownię śledzącą słońce w porównaniu do elektrowni o stałym optymalnym kącie nachylenia oblicza się na 1 806 304/1 365 000 = 32,3%, co przekracza nasze wcześniejsze oczekiwania dotyczące 30% zysku w wytwarzaniu energii przez elektrownię z dwuosiowym systemem śledzenia słońca.
Współczynniki zakłóceń wytwarzania energii elektrycznej przez tę elektrownię dwuosiową w 2021 r.:
1. Panele słoneczne wymagają mniej czasu na czyszczenie
2.2021 to rok z większą ilością opadów
3. W zależności od obszaru lokalizacji, odległość między systemami w kierunku północ-południe jest niewielka
4. Trzy dwuosiowy system śledzenia słońca stale przechodzi testy starzenia (obracając się tam i z powrotem w kierunkach wschód-zachód i północ-południe 24 godziny na dobę), co ma niekorzystny wpływ na ogólną generację energii
5,10% paneli słonecznych instaluje się na regulowanym stałym uchwycie słonecznym (poprawa wytwarzania energii o około 5%) oraz na pochylonym uchwycie jednoosiowego trackera słonecznego (poprawa wytwarzania energii o około 20%), co ogranicza efekt poprawy wytwarzania energii przez dwuosiowe trackery słoneczne.
6. Na zachód od elektrowni znajdują się warsztaty, które zapewniają więcej cienia, oraz niewielka ilość cienia na południu kamienia krajobrazowego Taishan (po zainstalowaniu naszego optymalizatora mocy na panelach słonecznych, które łatwo zacieniać, w październiku 2021 r. znacznie pomogło to w zmniejszeniu wpływu cienia na wytwarzanie energii), jak pokazano na poniższym rysunku:
Superpozycja powyższych czynników zakłócających będzie miała bardziej oczywisty wpływ na roczną generację energii przez elektrownię z dwuosiowym systemem śledzenia słońca. Biorąc pod uwagę, że miasto Weifang w prowincji Shandong należy do trzeciej klasy zasobów oświetleniowych (w Chinach zasoby słoneczne są podzielone na trzy poziomy, a trzecia klasa należy do najniższego poziomu), można wnioskować, że zmierzona generacja energii przez dwuosiowy system śledzenia słońca może zostać zwiększona o ponad 35% bez czynników zakłócających. Oczywiste jest, że przekracza ona zysk generacji energii obliczony przez PVsyst (tylko około 25%) i inne oprogramowanie symulacyjne.
Przychody z wytwarzania energii elektrycznej w 2021 r.:
Około 82,5% energii generowanej przez tę elektrownię jest wykorzystywane do produkcji i eksploatacji fabryki, a pozostałe 17,5% jest dostarczane do sieci państwowej. Zgodnie ze średnim kosztem energii elektrycznej tej firmy wynoszącym 0,113 USD/kWh i dotacją do cen energii elektrycznej w sieci wynoszącą 0,062 USD/kWh, dochód z wytwarzania energii w 2021 r. wynosi około 29 500 USD. Zgodnie z kosztem budowy wynoszącym około 0,565 USD/W w momencie budowy, zwrot kosztów zajmuje tylko około 3 lat, korzyści są znaczne!
Analiza elektrowni z dwuosiowym systemem śledzenia słońca przekraczająca oczekiwania teoretyczne:
W praktycznym zastosowaniu dwuosiowego systemu śledzenia słońca występuje wiele korzystnych czynników, których nie można uwzględnić w symulacji programowej, takich jak:
Dwuosiowy system śledzenia słońca sprawia, że elektrownia często się porusza, a kąt nachylenia jest większy, co nie sprzyja gromadzeniu się pyłu.
Podczas deszczu dwuosiowy system śledzenia słońca można ustawić pod kątem, który zapobiega omywaniu paneli słonecznych przez deszcz.
Gdy pada śnieg, elektrownia z dwuosiowym systemem śledzenia słońca może być ustawiona pod większym kątem nachylenia, co sprzyja zsuwaniu się śniegu. Szczególnie w słoneczne dni po zimnej fali i obfitych opadach śniegu jest to bardzo korzystne dla wytwarzania energii. W przypadku niektórych stałych wsporników, jeśli nie ma człowieka, który mógłby oczyścić śnieg, panele słoneczne mogą nie być w stanie generować energii elektrycznej normalnie przez kilka godzin lub nawet kilka dni z powodu pokrycia paneli słonecznych śniegiem, co powoduje duże straty w wytwarzaniu energii.
Uchwyt śledzący słońce, a w szczególności dwuosiowy system śledzenia słońca, charakteryzuje się wyższą obudową, bardziej otwartym i jasnym dnem oraz lepszym efektem wentylacji, co sprzyja pełnemu wykorzystaniu wydajności wytwarzania energii przez dwustronne panele słoneczne.
Poniżej przedstawiono ciekawą analizę danych dotyczących wytwarzania energii w różnych okresach:
Z histogramu wynika, że maj jest niewątpliwie szczytowym miesiącem wytwarzania energii w całym roku. W maju czas napromieniowania słonecznego jest długi, jest więcej słonecznych dni, a średnia temperatura jest niższa niż w czerwcu i lipcu, co jest kluczowym czynnikiem dla osiągnięcia dobrej wydajności wytwarzania energii. Ponadto, chociaż czas napromieniowania słonecznego w maju nie jest najdłuższym miesiącem w roku, promieniowanie słoneczne jest jednym z najwyższych miesięcy w roku. Dlatego też rozsądne jest, aby w maju wytwarzać dużo energii.
28 maja odnotowano również najwyższą dzienną produkcję energii w 2021 r., przy czym całkowita produkcja energii przekroczyła 9,5 godziny
Październik jest najniższym miesiącem pod względem produkcji energii elektrycznej w 2021 r. i stanowi jedynie 62% produkcji energii w maju. Jest to związane z rzadką deszczową pogodą w październiku 2021 r.
Ponadto najwyższy punkt generacji mocy w ciągu jednego dnia wystąpił 30 grudnia 2020 r. przed 2021 r. Tego dnia generacja mocy w panelach słonecznych przekroczyła moc znamionową STC przez prawie trzy godziny, a najwyższa moc mogła osiągnąć 108% mocy znamionowej. Głównym powodem jest to, że po fali zimna pogoda jest słoneczna, powietrze jest czyste, a temperatura jest niska. Najwyższa temperatura wynosi tylko -10℃ tego dnia.
Poniższy rysunek przedstawia typową krzywą wytwarzania energii w ciągu jednego dnia przez dwuosiowy system śledzenia słońca. W porównaniu z krzywą wytwarzania energii przez stały wspornik, jego krzywa wytwarzania energii jest gładsza, a wydajność wytwarzania energii w południe nie różni się zbytnio od wydajności stałego wspornika. Główną poprawą jest wytwarzanie energii przed godziną 11:00 i po godzinie 13:00. Jeśli weźmiemy pod uwagę szczytowe i dolinowe ceny energii elektrycznej, okres, w którym wytwarzanie energii przez dwuosiowy system śledzenia słońca jest dobre, jest w większości zgodny z okresem szczytowej ceny energii elektrycznej, tak że jego zysk w przychodach z cen energii elektrycznej jest bardziej przed stałymi wspornikami.
Czas publikacji: 24-03-2022