Wraz z rozwojem technologii i redukcją kosztów, system śledzenia energii słonecznej stał się szeroko stosowany w różnych elektrowniach fotowoltaicznych. W pełni automatyczny dwuosiowy tracker energii słonecznej jest najbardziej oczywistym ze wszystkich rodzajów wsporników śledzących w celu poprawy wytwarzania energii, ale istnieją jest brak wystarczających i faktycznych danych naukowych w branży na temat konkretnego efektu poprawy wytwarzania energii przez dwuosiowy system śledzenia energii słonecznej.Poniżej znajduje się prosta analiza wpływu dwuosiowego systemu śledzenia na poprawę wytwarzania energii w oparciu o rzeczywiste dane dotyczące wytwarzania energii w 2021 r. przez dwuosiową elektrownię słoneczną śledzącą zainstalowaną w mieście Weifang w prowincji Shandong w Chinach.
(Brak stałego cienia pod dwuosiowym trackerem słonecznym, rośliny gruntowe dobrze rosną)
Krótkie wprowadzeniesłonecznyelektrownia
Miejsce instalacji:Shandong Zhaori Technolog nowej energii.Spółka.
Długość i szerokość geograficzna:118,98°E, 36,73°N
Czas instalacji:Listopad 2020
Skala projektu: 158 kW
Słonecznypanele:400 sztuk Dwustronne panele słoneczne Jinko 395W (2031*1008*40mm)
Falowniki:3 zestawy falowników Solis 36kW i 1 zestaw falownika Solis 50kW
Liczba zainstalowanych systemów śledzenia energii słonecznej:
36 zestawów dwuosiowego systemu śledzenia energii słonecznej ZRD-10, każdy wyposażony w 10 sztuk paneli słonecznych, co stanowi 90% całkowitej zainstalowanej mocy.
1 zestaw odchylanego jednoosiowego trackera słonecznego ZRT-14 o nachyleniu 15 stopni, z zainstalowanymi 14 sztukami paneli słonecznych.
1 zestaw regulowanego stałego wspornika solarnego ZRA-26 z zainstalowanymi 26 panelami słonecznymi.
Warunki gruntowe:Użytki zielone (zysk z tyłu wynosi 5%)
Czas czyszczenia paneli słonecznych w2021:3 razy
Ssystemdystans:
9,5 m w kierunku wschód-zachód / 10 m w kierunku północ-południe (odległość od środka do środka)
Jak pokazano na poniższym rysunku układu
Przegląd wytwarzania energii:
Poniżej przedstawiono rzeczywiste dane dotyczące produkcji energii elektrycznej elektrowni w 2021 roku uzyskane przez Solis Cloud.Całkowita produkcja energii w elektrowni o mocy 158 kW w 2021 r. wyniesie 285 396 kWh, a roczne godziny wytwarzania pełnej mocy wyniosą 1 806,3 godziny, co w przeliczeniu na 1 MW daje 1 806 304 kWh.Średni roczny efektywny czas wykorzystania w mieście Weifang wynosi około 1300 godzin, zgodnie z obliczeniem 5% zysku wstecznego dwustronnych paneli słonecznych na trawie, roczna produkcja energii przez elektrownię fotowoltaiczną o mocy 1 MW zainstalowaną przy stałym optymalnym kącie nachylenia w Weifang powinna wynosić około 1 365 000 kWh, więc roczny przyrost mocy tej elektrowni śledzącej energię słoneczną w porównaniu z elektrownią przy ustalonym optymalnym kącie nachylenia wynosi 1 806 304/1 365 000 = 32,3%, co przekracza nasze poprzednie oczekiwania dotyczące 30% wzrostu wytwarzania energii w trybie dualnym elektrownia z systemem śledzenia energii słonecznej osi.
Czynniki zakłócające produkcję energii tej dwuosiowej elektrowni w 2021 roku:
1. W panelach słonecznych jest mniej czasu na czyszczenie
Rok 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 dwuosiowe systemy śledzenia energii słonecznej są zawsze poddawane testom starzenia (obracające się w przód i w tył w kierunkach wschód-zachód i północ-południe przez całą dobę), co ma niekorzystny wpływ na ogólną produkcję energii
5,10% paneli słonecznych jest zainstalowanych na regulowanym, stałym wsporniku solarnym (poprawa wytwarzania energii o około 5%) i pochylonym jednoosiowym wsporniku do śledzenia energii słonecznej (poprawa wytwarzania energii o około 20%), co zmniejsza efekt poprawy wytwarzania energii w przypadku dwuosiowych trackerów słonecznych.
6. Na zachodzie elektrowni znajdują się warsztaty, które przynoszą więcej cienia i niewielką ilość cienia na południu kamienia krajobrazowego Taishan (po zainstalowaniu naszego optymalizatora mocy na panelach słonecznych, które można łatwo zacienić w październiku 2021 r., znacznie pomocne w zmniejszeniu wpływu cienia na wytwarzanie energii), jak pokazano na poniższym rysunku:
Superpozycja powyższych czynników zakłócających będzie miała bardziej oczywisty wpływ na roczną produkcję energii przez elektrownię z dwuosiowym systemem śledzenia energii słonecznej.Biorąc pod uwagę, że miasto Weifang w prowincji Shandong należy do trzeciej klasy zasobów oświetleniowych (w Chinach zasoby energii słonecznej są podzielone na trzy poziomy, a trzecia klasa należy do najniższego poziomu), można wywnioskować, że zmierzona produkcja energii przez podwójny system śledzenia słońca osi można zwiększyć o ponad 35% bez czynników zakłócających.To oczywiście przekracza zysk wytwarzania energii obliczony przez PVsyst (tylko około 25%) i inne oprogramowanie symulacyjne.
Przychody z wytwarzania energii w 2021 roku:
Około 82,5% energii wytwarzanej w tej elektrowni wykorzystywane jest na potrzeby produkcji i eksploatacji zakładów, a pozostałe 17,5% trafia do sieci państwowej.Według średniego kosztu energii elektrycznej tej firmy wynoszącego 0,113 USD/kWh i dotacji do ceny energii elektrycznej w sieci w wysokości 0,062 USD/kWh, dochód z wytwarzania energii w 2021 r. wyniesie około 29 500 USD.Biorąc pod uwagę koszt budowy wynoszący około 0,565 USD/W w momencie budowy, zwrot kosztów zajmuje tylko około 3 lata, a korzyści są znaczne!
Analiza elektrowni z dwuosiowym systemem śledzenia energii słonecznej przekraczająca oczekiwania teoretyczne:
W praktycznym zastosowaniu dwuosiowego systemu śledzenia słońca istnieje wiele korzystnych czynników, których nie można uwzględnić w symulacji oprogramowania, takich jak:
Elektrownia z dwuosiowym systemem śledzenia słońca jest często w ruchu, a kąt nachylenia jest większy, co nie sprzyja gromadzeniu się kurzu.
Kiedy pada deszcz, dwuosiowy system śledzenia słońca można ustawić pod kątem nachylenia, który sprzyja deszczowi zmywającemu panele słoneczne.
Kiedy pada śnieg, dwuosiowy system śledzenia energii słonecznej można ustawić pod większym kątem nachylenia, co sprzyja osuwaniu się śniegu.Szczególnie w słoneczne dni po fali zimna i obfitych opadach śniegu jest to bardzo korzystne dla wytwarzania energii.W przypadku niektórych wsporników stałych, jeśli nie ma człowieka do odśnieżania, panele słoneczne mogą nie być w stanie normalnie wytwarzać energii elektrycznej przez kilka godzin lub nawet kilka dni z powodu pokrywy śnieżnej, co powoduje duże straty w wytwarzaniu energii.
Wspornik do śledzenia energii słonecznej, zwłaszcza dwuosiowy system śledzenia energii słonecznej, ma wyższy korpus wspornika, bardziej otwarte i jasne dno oraz lepszy efekt wentylacji, co sprzyja pełnemu wykorzystaniu wydajności wytwarzania energii przez dwustronne panele słoneczne.
Poniżej znajduje się interesująca analiza danych dotyczących wytwarzania energii w niektórych momentach:
Z histogramu wynika, że maj jest niewątpliwie szczytowym miesiącem produkcji energii elektrycznej w całym roku.W maju czas nasłonecznienia jest długi, dni słonecznych jest więcej, a średnia temperatura jest niższa niż w czerwcu i lipcu, co jest kluczowym czynnikiem osiągnięcia dobrej efektywności wytwarzania energii.Ponadto, choć czas nasłonecznienia w maju nie jest najdłuższym miesiącem w roku, to nasłonecznienie jest jednym z najwyższych miesięcy w roku.Dlatego rozsądne jest, aby w maju wytwarzana była wysoka produkcja energii.
28 maja wygenerowała także najwyższą jednodniową produkcję energii w 2021 roku, przy pełnym wygenerowaniu mocy przekraczającym 9,5 godziny
Październik jest najniższym miesiącem produkcji energii w 2021 roku, co stanowi zaledwie 62% produkcji energii w maju, jest to związane z rzadko spotykaną deszczową pogodą w październiku 2021 roku.
Ponadto najwyższy punkt wytwarzania energii w ciągu jednego dnia miał miejsce 30 grudnia 2020 r. przed rokiem 2021. W tym dniu moc wytwarzana w panelach słonecznych przekraczała 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 tego dnia wynosi zaledwie -10℃.
Poniższy rysunek przedstawia typową jednodniową krzywą wytwarzania energii przez dwuosiowy system śledzenia energii słonecznej.W porównaniu z krzywą wytwarzania energii w przypadku wspornika stałego, krzywa wytwarzania energii jest gładsza, a wydajność wytwarzania energii w południe nie różni się zbytnio od tego w przypadku wspornika stałego.Główną poprawą jest wytwarzanie energii przed godziną 11:00 i po godzinie 13:00.Jeśli uwzględni się szczytowe i dolinowe ceny energii elektrycznej, okres, w którym wytwarzanie energii przez dwuosiowy system śledzenia energii słonecznej jest dobry, jest w większości zgodny z okresem szczytowej ceny energii elektrycznej, tak że wzrost dochodów z cen energii elektrycznej jest bardziej do przodu z nawiasów stałych.
Czas publikacji: 24 marca 2022 r