可调式斜单轴跟踪系统的运用价值评估与分析

摘  要：目前国内的光伏项目正如雨后春笋般地投资建设，而光伏支架的选择成为了建设一个电站首先需要考虑的因素，不同的支架设计模式将产生截然不同的电站效益。本文提出一个全新的支架设计方案，并对此方案实际进行数据采集及分析，通过对其运用价值的评估与分析使得光伏支架的设计同时具备性能的优越性和投资价格的合理性。

关键词：可调式斜单轴  支架  价值评估

一、引言
在光伏电站系统中，如何提高光伏系统的整体效率一直备受关注。逆变器、组件、变压器、控制器等光伏设备提高1%的效率需耗费大量的人力物力，但目前光伏系统的设计环节中，往往忽视了支架的重要性。

比较传统的光伏支架分为两种：固定式支架系统与跟踪式支架系统。固定式支架在国内运用较为广泛，其优势在于价格低廉、结构稳定，但对于整个光伏系统而言，年平均日照时数较低。跟踪式支架系统基本可以分为单轴跟踪与双轴跟踪两种类型，其优势在于年平均日照时数高，但价格昂贵，技术要求较高。

目前绝大多数跟踪系统都采用PLC模块控制，但是软件与硬件的配合对技术要求很高而且也存在一定的出错率，其中双轴跟踪系统的出错率高于单轴跟踪。目前运用的各种支架安装形式的测试数据比较如下图表所示：
 

二、可调式支架的优势
可调式支架是一种按照太阳在各个季节的高度角差异所开发的新型光伏支架。原中国科学院电工所所长李安定首先提出可调式支架的解决方案，其优势较为明显。在固定式光伏支架的设计基础上额外增加一个半自动支架角度调节装置，并通过调节该装置来追踪太阳高度角的变化，从而提高日照时数，其优势在于效率较高――相比固定式最佳倾角安装的光伏支架年平均日照时数提高5%―8.5%、支架成本较低――相比最佳倾角安装支架增加3%左右的成本、支架整体稳定性较高、适用范围较广。

三、 可调式斜单轴跟踪系统的价值评估
（1）支架性能分析
可调式斜轴跟踪支架结合了斜单轴与可调式支架的所有优势，将斜单轴的方位角追踪与可调式支架的高度角追踪相结合。常州紫旭光电有限公司率先对可调式斜单轴支架进行研究，并对双轴跟踪、斜轴跟踪、可调式支架、固定角度支架的实验数据进行分析。

 

在相同坏境下可调式斜单轴跟踪支架年均日照时数为7.45小时，双轴跟踪7.63小时，斜轴跟踪7.32小时。现以固定式支架最佳倾角日照时数为基础，对这三种跟踪形式进行分析：

 
（2）成本分析
目前国内支架生产厂商很多、价格不一，现以紫旭光电光伏支架2010年10月份支架销售价格为例：
 

以最佳倾角支架安装为基础，可调式安装提高整个支架成本的8.33%。

以斜单轴跟踪支架安装为基础，可调式斜轴跟踪提高整体支架成本的2.22%，双轴跟踪支架提高整体支架成本的44.44%。

四、 总结
双轴跟踪支架相对于普通斜单轴支架增加了44.44%的投资成本，年均日照时数在斜轴跟踪的基础上提高5.5%；而可调式斜单轴跟踪支架相对于普通斜轴跟踪支架仅增加了2.22%的投资成本，却能够在斜轴跟踪的基础上提升2.31%的日照时数。

由此看出，可调式斜单轴跟踪支架的单位成本投资回报率远远高出双轴跟踪支架。因此，目前对于大中型光伏电站而言，可调式斜单轴跟踪系统是一个高性价比的选择。