Tobulėjant technologijoms ir mažėjant sąnaudoms, saulės energijos sekimo sistemos buvo plačiai naudojamos įvairiose fotovoltinėse elektrinėse. Iš visų sekimo sistemų automatinis dviejų ašių saulės energijos sekiklis yra akivaizdžiausias, siekiant pagerinti energijos gamybą, tačiau pramonėje trūksta pakankamai mokslinių faktinių duomenų apie konkretų dviejų ašių saulės energijos sekimo sistemos poveikį energijos gamybos gerinimui. Toliau pateikiama paprasta dviejų ašių sekimo sistemos poveikio energijos gamybos gerinimui analizė, pagrįsta faktiniais dviejų ašių sekimo saulės energijos elektrinės, įrengtos Veifango mieste, Šandongo provincijoje, Kinijoje, energijos gamybos duomenimis 2021 m.
(Nėra fiksuoto šešėlio po dviejų ašių saulės sekikliu, antžeminiai augalai gerai auga)
Trumpas pristatymassaulėselektrinė
Įrengimo vieta:Šandongo Zhaori naujoji energijos technologijų įmonė, Ltd.
Ilguma ir platuma:118,98°R, 36,73°Š
Įdiegimo laikas:2020 m. lapkritis
Projekto mastas: 158 kW
Saulės energijaplokštės:400 vienetų Jinko 395W dvifazinės saulės baterijos (2031 * 1008 * 40 mm)
Inverteriai:3 „Solis“ 36 kW keitiklių komplektai ir 1 „Solis“ 50 kW keitiklių komplektas
Įrengtų saulės energijos sekimo sistemų skaičius:
36 ZRD-10 dviašių saulės sekimo sistemų rinkiniai, kurių kiekviename sumontuota po 10 saulės baterijų, sudarančių 90 % visos įrengtos galios.
1 komplektas ZRT-14 pakreiptų vienos ašies saulės sekiklių su 15 laipsnių kampu, su 14 sumontuotų saulės baterijų.
1 reguliuojamo fiksuoto ZRA-26 saulės baterijų laikiklio komplektas su 26 sumontuotomis saulės baterijomis.
Grunto sąlygos:Žolė (užpakalinės pusės pelnas yra 5 %)
Saulės baterijų valymo laikas2021 m.:3 kartus
Ssistemaatstumas:
9,5 metro rytų-vakarų kryptimi / 10 metrų šiaurės-pietų kryptimi (atstumas nuo centro iki centro)
Kaip parodyta toliau pateiktame išdėstymo brėžinyje
Elektros energijos gamybos apžvalga:
Toliau pateikiami faktiniai elektrinės energijos gamybos duomenys 2021 m., gauti naudojant „Solis Cloud“. Bendra 158 kW elektrinės energijos gamyba 2021 m. siekia 285 396 kWh, o metinis visos energijos gamybos valandų skaičius yra 1 806,3 valandos, tai yra 1 806 304 kWh, perskaičiavus į 1 MW. Vidutinis metinis efektyvus panaudojimo valandų skaičius Veifango mieste yra apie 1300 valandų. Apskaičiuojant dvipusių saulės baterijų ant žolės 5 % atgalinį pelną, 1 MW fotovoltinės elektrinės, įrengtos Veifange su fiksuotu optimaliu pasvirimo kampu, metinis energijos gamybos kiekis turėtų būti apie 1 365 000 kWh, todėl šios saulės sekimo elektrinės metinis energijos gamybos padidėjimas, palyginti su elektrine su fiksuotu optimaliu pasvirimo kampu, yra apskaičiuotas 1 806 304 / 1 365 000 = 32,3 %, o tai viršija mūsų ankstesnį 30 % energijos gamybos padidėjimo iš dviašės saulės sekimo sistemos elektrinės lūkestį.
Šios dviašės elektrinės elektros energijos gamybos trukdžių veiksniai 2021 m.:
1. Saulės baterijas reikia valyti rečiau
2. 2021-ieji – metai, kai iškris daugiau kritulių
3. Dėl aikštelės teritorijos atstumas tarp sistemų šiaurės–pietų kryptimi yra mažas.
4. Trijų dviejų ašių saulės sekimo sistema nuolat atlieka senėjimo bandymus (sukasi pirmyn ir atgal rytų-vakarų ir šiaurės-pietų kryptimis 24 valandas per parą), o tai neigiamai veikia bendrą energijos gamybą.
5,10 % saulės baterijų yra sumontuotos ant reguliuojamo fiksuoto saulės baterijų laikiklio (apie 5 % didesnis energijos gamybos kiekis) ir pakreipto vienos ašies saulės sekimo įrenginio laikiklio (apie 20 % didesnis energijos gamybos kiekis), o tai sumažina dviejų ašių saulės sekimo įrenginių energijos gamybos gerinimo poveikį.
6. Vakarinėje elektrinės pusėje yra dirbtuvės, kurios sukuria daugiau šešėlių, o pietinėje Taishan kraštovaizdžio akmens dalyje – nedidelį šešėlių kiekį (2021 m. spalį įdiegę mūsų energijos optimizavimo įrenginį ant saulės baterijų, kurias lengva užtamsinti, tai labai padėjo sumažinti šešėlių poveikį energijos gamybai), kaip parodyta šiame paveikslėlyje:
Minėtų interferencinių veiksnių superpozicija turės akivaizdesnį poveikį metinei dviašės saulės energijos sekimo sistemos elektrinės energijos gamybai. Atsižvelgiant į tai, kad Veifango miestas, Šandongo provincijoje, priklauso trečiai apšvietimo išteklių klasei (Kinijoje saulės ištekliai skirstomi į tris lygius, o trečioji klasė priklauso žemiausiam lygiui), galima daryti išvadą, kad išmatuota dviašės saulės energijos sekimo sistemos energijos gamyba gali būti padidinta daugiau nei 35 % be interferencinių veiksnių. Tai akivaizdžiai viršija PVsyst (tik apie 25 %) ir kitos modeliavimo programinės įrangos apskaičiuotą energijos gamybos padidėjimą.
Elektros energijos gamybos pajamos 2021 m.:
Apie 82,5 % šios elektrinės pagamintos energijos sunaudojama gamyklos gamybai ir eksploatavimui, o likę 17,5 % tiekiama į valstybinį tinklą. Atsižvelgiant į šios įmonės vidutinę elektros energijos kainą – 0,113 USD/kWh – ir į tinkle tiekiamos elektros energijos kainos subsidiją – 0,062 USD/kWh, 2021 m. pajamos iš elektros energijos gamybos siekia apie 29 500 USD. Atsižvelgiant į statybos kainą, kuri statybos metu siekė apie 0,565 USD/W, sąnaudoms atsigauti prireikia tik apie 3 metų, o nauda yra didelė!
Dviašės saulės energijos sekimo sistemos elektrinės, viršijančios teorinius lūkesčius, analizė:
Praktiškai taikant dviejų ašių saulės sekimo sistemą, yra daug palankių veiksnių, į kuriuos negalima atsižvelgti programinės įrangos modeliavime, pavyzdžiui:
Dviejų ašių saulės sekimo sistemos elektrinė dažnai juda, o polinkio kampas yra didesnis, o tai nepadeda kauptis dulkėms.
Kai lyja, dviejų ašių saulės sekimo sistemą galima reguliuoti pasvirusiu kampu, kuris yra laidus lietaus vandeniu plaunamoms saulės baterijoms.
Sningant, dviašės saulės energijos sekimo sistemos jėgainę galima nustatyti didesniu pasvirimo kampu, o tai padeda išvengti sniego slydimo. Ypač saulėtomis dienomis po šalčio bangos ir gausaus sniego tai labai palanku elektros energijos gamybai. Kai kuriems stacionariems laikikliams, jei nėra žmogaus, kuris valytų sniegą, saulės baterijos gali negalėti normaliai gaminti elektros energijos kelias valandas ar net kelias dienas dėl sniego, dengiančio saulės baterijas, todėl patiriami dideli energijos gamybos nuostoliai.
Saulės sekimo laikiklis, ypač dviejų ašių saulės sekimo sistema, turi aukštesnį laikiklio korpusą, atviresnį ir šviesesnį dugną bei geresnį vėdinimo efektą, o tai padeda visapusiškai išnaudoti dvipusių saulės baterijų energijos gamybos efektyvumą.
Toliau pateikiama įdomi elektros energijos gamybos duomenų analizė kai kuriais atvejais:
Remiantis histograma, gegužė neabejotinai yra didžiausias elektros energijos gamybos mėnuo per visus metus. Gegužę saulės spinduliuotės laikas yra ilgas, yra daugiau saulėtų dienų, o vidutinė temperatūra yra žemesnė nei birželį ir liepą, o tai yra pagrindinis veiksnys, lemiantis gerą elektros energijos gamybos efektyvumą. Be to, nors saulės spinduliuotės laikas gegužę nėra ilgiausias metų mėnuo, saulės spinduliuotė yra vienas didžiausių metų mėnesių. Todėl gegužę pagrįstai reikia gaminti didelę elektros energijos gamybą.
Gegužės 28 d. ji taip pat sukūrė didžiausią vienos dienos elektros energijos gamybą 2021 m., o visa elektros energijos gamyba truko daugiau nei 9,5 valandos.
Spalis yra mažiausias elektros energijos gamybos mėnuo 2021 m., kai pagaminama tik 62 % gegužės mėnesio elektros energijos, tai susiję su retais lietingais orais 2021 m. spalį.
Be to, didžiausia vienos dienos elektros energijos gamybos apimtis prieš 2021 m. buvo užfiksuota 2020 m. gruodžio 30 d. Tą dieną saulės baterijų gaminama elektros energija beveik tris valandas viršijo STC nominalią galią, o didžiausia galia galėjo siekti 108 % nominalios galios. Pagrindinė priežastis yra ta, kad po šaltosios bangos oras saulėtas, oras švarus, o temperatūra šalta. Aukščiausia temperatūra tą dieną yra tik -10 ℃.
Šiame paveikslėlyje pateikta tipinė dviašės saulės energijos sekimo sistemos vienos dienos elektros energijos gamybos kreivė. Palyginti su fiksuoto laikiklio elektros energijos gamybos kreive, jos elektros energijos gamybos kreivė yra lygesnė, o jos elektros energijos gamybos efektyvumas vidurdienį nedaug skiriasi nuo fiksuoto laikiklio. Pagrindinis patobulinimas yra elektros energijos gamyba iki 11:00 val. ir po 13:00 val. Atsižvelgiant į piko ir slėnio elektros energijos kainas, laikotarpis, kai dviašės saulės energijos sekimo sistemos elektros energijos gamyba yra gera, dažniausiai sutampa su piko elektros energijos kainos laikotarpiu, todėl jos elektros energijos kainų pajamų padidėjimas yra labiau didesnis nei fiksuoto laikiklio.
Įrašo laikas: 2022 m. kovo 24 d.