从而提高整光伏支架 个光 伏 系统的发电

　　光伏电站可调支架系统经济技术研究_电力/水利_工程科技_专业资料。60 电力讯息 2014 年 10 月上 光伏电站可调支架系统经济技术研究 刘新华 （湖南红太阳新能源科技有限，光伏支架 湖南 长沙 410000） 【摘 要】 建立太阳能辐 射数据库之后， 可 以通

　　60 电力讯息 2014 年 10 月上 光伏电站可调支架系统经济技术研究 刘新华 （湖南红太阳新能源科技有限， 湖南 长沙 410000） 【摘 要】 建立太阳能辐 射数据库之后， 可 以通过调节可调光 伏支架来改变接受 的 角度，太阳能支架 从而提高整 个光 伏 系统的发电 效率 ，太阳能支架 还 能 够 在传统的 并提出了相应的意见及其建议。太阳能支架光伏支架 固定倾角支架和自动跟踪支架这两个模式。本文现就光伏电站可调支架系统经济技术进行了简单研究，光伏支架 经济技术研究 【关键词】 光伏电站； 支架系统； 【中图分类号】 TM615 【文献标识码】 B 【文章编号】 （2014） 1006-4222 19-0060-02 现代社会袁 世界各国都在不断强调环境与能源的可持续发 展袁在经历了漫长的世界能源格局改变之后袁各国都开始选择光 伏发电来节约能源遥 在近几年的发展过程中袁光伏产业的发展速 度非常快袁但是若是不合理的布局袁将很难获得很高的发电量遥 其中袁 光伏发电多数会选择使用可以调节倾角的安装方式来 提高整个发电的发电量遥 根据已有的方式袁其光伏阵列多数会 选择使用固定按住那个和跟踪安装两种袁 在选择固定安装的倾 角时袁要注意其角度要小于纬度角袁这样才会获得较大的年平均 辐射量曰 若是选择跟踪安装法袁 则可以让光伏阵列跟踪太 阳袁时期接受到的阳光辐射量增加遥 从成本控制的角度来看袁这 种方式在其成本上并不占优势袁相反地袁选择固定安装倾角的方 式能够在控制成本的同时获取大量的太阳辐射量遥 从日照原理的角度分析袁 光伏阵列在和太阳的入射角成 为 90毅角的时候袁所获取到的太阳辐射量是的遥 因此袁我们 要学会利用太阳能来获取能力遥 但是根据地区的不同袁太阳能 的辐射量也不尽相同袁在安装固定倾角时也要随之改变袁除了 要随地区改变倾角之外袁 还要根据时间尧 季节等等变化来改 变遥 太阳入射角的变化一般是在春分尧夏至尧秋分尧冬至这几个 时节进行的遥 在对此进行分析时就要视情况而定遥 接下来我们 就以北半球为例进行简要介绍安装过程院 春分时阳光是垂直 照射在赤道线上袁要想获得更多的太阳辐射量袁就要以当地的 倾角为主曰在由春分向夏至转变的过程中袁其太阳照射点也在 随之转变袁逐渐移至北回归线处袁此时的太阳赤纬角度 为 23毅 27忆 袁 这时候 安 装 的 倾 角 就要随 之减少 相 同的 度 数 曰 再 由 夏 至 向冬至转变的过程中袁其太阳照射点再次回归到赤道线上袁此 时要获得更多的太阳辐射 就 仍 然是要以当 地 的 倾 角不变 曰 后则是回归到冬至时节袁 这时候太阳赤纬角度为-23毅27忆袁要 安装的倾角就要在原有的基础上增加相应的度数遥 如图 1 所 示袁不同时节阳光照射点变化图遥 2 太阳 能 资 源 与发电 量 分析 根据地球的地轴倾斜情况来看袁 在实际中太阳光直射时事 很难完全做到像图 1 那种照射方法的遥 并且袁太阳的辐射总量除 了自身的能量之外还包括有天空散射辐射量和反射辐射量等等 其他的辐射量遥 综合所有的辐射情况袁在选择太阳辐射计算方式 时袁一般会选择综合的算法袁也就是太阳的辐射总量是太阳辐射 量尧天空散射辐射量和反射辐射量这三者的总和遥 也就是说袁在 计算倾角时袁要根据日照的原理来选择合适的倾角计算遥 2.1 计算可调角度的方式 1 可调 支架 安 装 的技术原理 在安装跟踪器时袁 跟踪器的选择有以下几种院 淤单轴跟 踪曰于双轴跟踪遥 无论是选择哪一种跟踪方式袁所获取得到的 年发电量都很可观袁但是同时其成本要求也比较高遥 因此袁在分 析年发电量时并不能单纯的根据成本的高低来判定袁但也并不 是在所有不增加了成本投入的情况下就不能获得较高的年发 电量袁如表 1 所示袁可调及跟踪光伏阵列年发电量及成本变化 表袁在增加成本较少的情况下袁其年发电量的增长比较明显遥 并 且袁与跟踪系统相对比袁选择可调支架这种方式在其操作过程 中比较方便快捷袁并且不需要花费大量的设维护费用等等遥 序号 1 3 2 表 1 可调及跟踪光伏阵列年发电量及成本变化表 安装方式 可调支架 单轴水平跟踪 双轴高精度跟踪 年发电量增加渊%冤 15.0 5.8 单 Wp 总成本增加渊%冤 18.1 1.8 2.2 安装方式不同与发电量之间的关系 可调式支架在其安装方式上多种多样袁 在选择可调式的 支架安装方式时袁对其成本影响主要体现在以下几个方面院支 架成本的增加尧占地面积的增大和后期运营费用的增加遥 3 可调 式 支架 安 装 方式的经 济 技术 型 分析 40.0 34.7 3.1 支架成本增加 在固定支 架 和 可调 节支 架 这 两 种类型 的 成本对比上 袁 可 以清楚的发现袁 可调节支架在安装过程中的成本要高于固定 支架的成本大概 0.1 元/W遥 并且袁在选择可调节支架之前要进 行前期调研尧设计等等袁相关费 用加在 一起 袁 总 共 要高 出 固 定 支架的成本大概 3%左右遥 在安装光伏电池板过程中袁为了不出现遮挡现象袁就要事 先预留出一定的空间遥 但是电池板的型号是一定的袁安装过程 中角度增加也会导致间距增加袁随之其占地面积也就会增加遥 我国的某省在安装固定支架过程中其角度会选择在 38毅左右袁 其电池板的间距也大致为 7m 左右袁 若是选择可以调节 的支 架袁 则是要根据一年中角度值来设计袁 一般在冬半年为 60毅左右袁这个时候两者之间的间距大 概 9.4m袁 电 池板 的前 后 3.2 占地面积增加 图 1 不同时节阳光照射点变化图 2014 年 10 月上 电力讯息 61 表 2 同纬度尧不同海拔高度的 3 个站点袁两种安装斜面上辐射量的比较渊单位院kWh/m2冤 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 全年 12 9 固定支架 可调支架 固定支架 可调支架 固定支架 可调支架 108 132 150 157 146 133 132 134 93 83 118 94 100 111 132 150 166 158 142 136 134 97 90 118 106 118 145 156 165 159 160 159 136 129 104 1632 95 115 121 145 156 175 173 172 165 136 129 110 1702 105 171 176 202 210 203 190 189 204 204 203 183 2305 170 190 187 202 210 221 214 210 213 204 203 199 2446 193 济南渊36.7毅袁58m冤 兰州渊36.1毅袁1517m冤 格尔木渊36.4毅袁2809m冤 安装可以调节的支架袁则要在每年的 3袁5袁9袁11 这 4 个月 分中对其进行调节袁这也就增加了安装后期的维修费用遥 由于安装地点不同袁 所选择的可调支架接收的辐射量相 对于固定支架提高的幅度也不一样袁 这与每地的纬度和海拔 有关遥 根据数据记载显示袁纬度越高尧海拔越高袁可调支架对于 辐射量的提高越明显遥 如图 2 所示袁在选取广州尧济南尧沈阳和 齐齐哈尔 4 个同海拔高度尧不同 纬 度的 地 点 袁再 选 取 济 南 尧兰 州和格尔木 3 个同纬度尧 不同海拔高度的地点袁 利用 Mere鄄 onorm 中各气象站点水平面上的辐射量袁计算出各站点固定倾 角和可调倾角斜面上的辐射量袁 其散射量 利 用 Perez 模型 计 算袁可调支架安装渊一年 3 个角度 冤比 固 定支 架安 装 辐 射量增 加 3耀6%袁随着纬度和海拔高度的增加袁接收辐射量增加的 幅 度越大遥 假设电站系统效率相同袁电池板的发电量和接收到的 光伏电站可调式支架经济 效 益分 析 辐 射 量 成线性正 比 关 系袁 在中纬度地区袁发电量的增加幅度一般在 5%左右遥 3.3 后期费用增加 排间距增加了 40%左右袁占地面积约增加 20%遥 4 可调 支架 对电 站 效 益 影响 的 估 算 图 2 各站点两种安装方式下辐射量提高幅度折线 同海拔高度尧不同纬度的 4 个站点袁两种安装斜面上辐射量比较渊单位院kWh/m2冤 月份 1 广州渊23.1毅冤 固定 可调 支架 支架 89 93 71 72 79 96 118 115 117 124 109 1200 111 99 71 72 100 126 115 117 124 114 1237 120 106 79 济南渊36.7毅冤 固定 可调 支架 支架 94 100 108 132 150 157 146 111 132 150 166 158 沈阳渊41.8毅冤 齐齐哈尔渊47.8毅冤 固定 可调 固定 可调 支架 支架 支架 支架 106 116 146 161 126 155 153 156 140 131 155 153 167 153 163 191 174 181 167 171 191 174 194 185 177 168 167 152 147 2021 134 2 3 4 5 6 7 8 9 全投资财务内部收益率为 14.64%袁自有资金财务内部收 益率 为 29.27% 曰若 是 土 地 的 划拨 方 式 是 出 让 方 式 袁 则 需 要 缴 纳 土 地征用税大概 70 万元袁若是税前的电 价 为 1 元/kWh袁 项 目 的 全投资财务内部收益率为 14.47%袁自有资金财务内部收 益率 为 28.54%遥 在分析以上的情况之后可以清楚的发现袁选择一年调节 4 次的可调支架安装方式在其电站收益率上比固定支架系统的 电站收益率明显有很大提高遥 若是在我国的中低纬度地区袁由 于土地征用费较高袁就可以不选择一年可以调节 4 次的支架袁 相反地可以选择一年调节 2 次的支架袁 选择这样的支架在其 发电量的增加上可能没有一年可以调节 4 次的支架高袁 但是 能够减少较少的土地占用面积袁也不需要缴纳较高的费用袁同 时还能够增加电站的总体经济效益遥 一年可以调节 2 词的支 架的调节方法主要是在夏季的时候选用的角度袁 在冬季 的时候就直接用春秋两季的角度遥 若是在纬度较高的地区袁所 需要搅闹的土地征用费没有中低纬度地区那么高袁 就可以选 择比较方便的以便可以调节 4 次的可调节支架安装方法遥 在选择光伏电站的支架时要根据实际情况而定袁在时间尧 角度等等各方面都有所不同的情况下袁 其太阳能的辐射量也 会有非常大的差别遥 因此在选择支架的过程中要根据实际情 况来对比分析袁 选择使用可以调节的支架能够明显提高整个 光伏电站的发电量遥 在不同的可调支架中袁每年调节支架 12 次所得到的年发电量多袁但是同时其人工尧维护的费用也很 大遥 在成本及其收益共同对比的情况下袁选择每年对支架高度 角调整 4 次所得到的经济效益袁也是为实际的方法遥 [1]鞠振河.太阳能光伏与建筑一体化技术规程[M].沈阳院辽宁科学技术 出版社袁2010. 1480 1534 133 132 134 118 93 83 142 136 134 118 97 90 131 136 139 128 102 92 141 142 139 128 110 160 162 167 152 136 5 总结 10 11 全年 12 由此可见袁选择固定的支架安装法袁在年负荷小时数 达到 1500h 之后袁电池板的使用寿命会逐年递减袁其递减的速 率 大概 是在 0.8%左右 袁 是 税前的电 价 为 1 元/kWh袁 项 目 的 全 投资财务内部收益率为 14.5%袁 自有资金财务内部收益率为 27.51%遥 选择可以调节的支架袁 在年负荷小时数量已经满了 的情况下可以增加 5%左右袁也就是大 概 1580h遥 但是若是可 调节支架在其造价过程中比固定支架高袁 其维护费用也会相 应的增加不少遥 但是其具体的费用增加还是要根据土地划拨 情况来定遥 如果土地的划拨清理是无偿的袁则可以忽略到这一 部分的费用曰但是若是土地是根据出让的方式来获取的袁则要 根据当地土地的价格来计算遥 根据我国宁夏地区的情况来分 析袁在无偿划拨土地时袁若是税前的电价为 1 元/kWh袁 项 目 的 1480 1534 1564 1637 102 1919 120 参考文献 [3]王丽娟 袁王 吉生.不同 安 装方 式太 阳 电 池 板 倾斜 面 上 辐 射 量 分 析 计 算[J].太阳能袁2010渊06冤. [2]李 文 婷 .光伏 并 网发电 固 定安 装 光 伏 阵 列 佳 倾 角 的 确定 [J]. 青 海 科技袁2010渊02冤. 收稿日期： 2014-9-21 作者简介： 刘新华渊1976-冤袁男袁工程师袁本科袁主要从事光伏企 业管理工作遥 光伏电站可调支架系统经济技术研究 作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 刘新华 湖南红太阳新能源科技有限,湖南长沙,410000 通讯世界 Telecom World 2014(19) 参考文献(3条) 1.鞠振河 太阳能光伏与建筑一体化技术规程 2010 2.李文婷 光伏并网发电固定安装光伏阵列倾角的确定 2010(02) 3.王丽娟;王吉生 不同安装方式太阳电池板倾斜面上辐射量分析计算 2010(06) 本文链接：
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