長寧大型平單軸光伏支架

長寧大型平單軸光伏支架

主要參數(shù)
安裝地點：屋頂或地面 安裝朝向：宜為南向 （追蹤系統(tǒng)例外） 安裝角度：等于或接近安裝當?shù)鼐暥?荷載要求：風荷載，雪荷載，地震要求 排列方式及間距：結(jié)合當?shù)厝照涨闆r 質(zhì)量要求：使用壽命基本要求20年

光伏跟蹤支架的類型
光伏電站支架的類型大致有五種：
1)最佳傾角固定式(之前應(yīng)用最廣泛);
2)平單軸跟蹤式(目前應(yīng)用最廣泛的跟蹤支架);
3)斜單軸跟蹤式;
4)雙軸跟蹤式;
5)固定可調(diào)式(應(yīng)用量僅次于固定支架，也分多種形式)。
不同的運行方式，最根本的區(qū)別就在于它們的發(fā)電量差異。當然，初始投資和運行維護成本也會有差別。
幾種支架的現(xiàn)場圖片如下。
說明：上圖僅為個別項目的現(xiàn)場圖片，實際項目應(yīng)用中，每種類型支架都有多種形式。
以固定可調(diào)支架為例，實際應(yīng)用中就有多種形式，如下圖所示。

跟蹤支架對于提高發(fā)電量的作用
1、跟蹤支架對年發(fā)電量的影響
下圖為2022年從某個支架廠家那里獲得的、在不同地點、不同支架對發(fā)電量影響的一些實測數(shù)據(jù)
從上圖可以看出，與最佳傾角的固定式安裝相比，水平單軸跟蹤的發(fā)電量提升了17%~30%，傾斜5°單軸跟蹤的發(fā)電量提升了21%~35%，雙軸跟蹤的發(fā)電量提升了35%~43%。但不

同緯度下，各種運行方式的發(fā)電量提高率顯然是不一樣的。大致有幾個規(guī)律：1)最佳傾角固定式(以下簡稱“方式一”)在低緯度地區(qū)，由于最佳傾角較小，所以發(fā)電量提高很

少(如在8°時，幾乎是不變的);在高緯度地區(qū)，最佳傾角大，發(fā)電量提高明顯(如在50°時，提高了約25%)。2)平單軸跟蹤式(以下簡稱“方式二”)這種運行方式跟蹤了太陽

一天之內(nèi)入射角的變化，其對發(fā)電量的提高率，在低緯度地區(qū)要明顯優(yōu)于高緯度地區(qū)。一般認為，這種運行方式更適合在緯度低于30°的地區(qū)使用，相對于“方式一”，可以

提高20%-30%的發(fā)電。當然在高緯度地區(qū)，相對“方式一”也能提高接近20%。3)斜單軸跟蹤式(以下簡稱“方式三”)這種運行方式顯然是結(jié)合了“方式一”和“方式二”的優(yōu)

點。如同“方式一”不適合低緯度地區(qū)一樣，這種運行方式在低緯度地區(qū)的表現(xiàn)并不比“方式二”好多少。因此，更適合高緯度地區(qū)。這種方式下，陣列兩側(cè)的支撐結(jié)構(gòu)(支

架、轉(zhuǎn)動軸)受力肯定是不一樣的。由于高緯度地區(qū)的最佳傾角較大，如果采用“最佳傾角斜單軸”，則兩側(cè)受力不均衡就會很大。因此，工程中一般會采用一個較小的傾角

。4)雙軸跟蹤式(以下簡稱“方式四”)由于跟蹤了太陽一天之內(nèi)、一年之內(nèi)的入射角的變化，這種方式對發(fā)電量的提高顯然是最高的。5)固定可調(diào)式(以下簡稱“方式五”)這

種運行方式是根據(jù)太陽一年之內(nèi)入射角的變化調(diào)整支架傾角，從而實現(xiàn)發(fā)電量的提高。從去年開始比較流行，下文會著重說明。

占地面積差異
以轉(zhuǎn)換效率為16%的光伏組件為例，不同形式、不同緯度下，1萬kW光伏方陣的占地面積如下表所示。
不同安裝方式下，光伏方陣占地面積的理論測算值(單位：hm2/萬kW)
從上表可以看出，在高緯度地區(qū)，采用平單軸跟蹤的安裝方式，占地面積略有增加;但采用斜單軸、雙軸跟蹤式，占地面積將大大增加。在北緯40°地區(qū)，斜單軸跟蹤的占地

面積幾乎為固定式的2倍。

跟蹤式安裝方式的經(jīng)濟性分析
從上表可以看出，在上述假設(shè)條件下，1萬kW的項目，采用平單軸跟蹤式安裝方式，每年會增加158萬元的收入，如果初始成本(包含基礎(chǔ)、支架、土地成本)增加低于1.55元/W

，則采用平單軸跟蹤式相對劃算;采用雙軸跟蹤式安裝方式，每年會增加264萬元的收入，如果初始成本增加低于2.59元/W，則采用平單軸跟蹤式相對劃算。如果項目所在地的

平均年滿發(fā)小時數(shù)高于1200h，則上述標準可以適當增加;如果低于1200h，上述標準需適當降低。如下表所示。
表6：不同發(fā)電小時數(shù)情況下，跟蹤式收益提高的折現(xiàn)值
由于跟蹤式支架的價格一定。因此，在發(fā)電量高的地區(qū)，跟蹤式的經(jīng)濟效益會更加明顯。

在太陽能資源好、發(fā)電量高的地區(qū)，即年總輻射量高的地區(qū)，跟蹤式支架的性價比會更高。
在風大的地區(qū)，跟蹤式支架曾經(jīng)發(fā)生過被吹翻的問題。下圖為某領(lǐng)跑者項目，跟蹤支架被大風掀翻的案例。
針對這一問題，在實踐中可以采取靈活的設(shè)計方案!青海海南州特高壓基地項目，黃河上游集團水電開發(fā)有限公司中標2.4GW，就采用了多種安裝方式相結(jié)合的設(shè)計方案。
根據(jù)黃河水電之前實證基地的數(shù)據(jù)，光伏電站建成后，場區(qū)內(nèi)風速、風向會發(fā)生明顯變化，13m/s以上的極大風速將明顯降低。根據(jù)風載分布的不同，對光伏電站的發(fā)電單元

進行了優(yōu)化設(shè)計。