עם התפתחות הטכנולוגיה והפחתת העלויות, מערכת מעקב סולארית נמצאת בשימוש נרחב בתחנות כוח פוטו-וולטאיות שונות. מעקב סולארי דו-צירי אוטומטי מלא הוא הברור ביותר מבין כל סוגי המעקב לשיפור ייצור החשמל, אך קיים מחסור בנתונים מדעיים מספיקים בתעשייה לגבי השפעת שיפור ייצור החשמל הספציפית של מערכת מעקב סולארית דו-צירית. להלן ניתוח פשוט של השפעת שיפור ייצור החשמל של מערכת מעקב דו-צירית, בהתבסס על נתוני ייצור החשמל בפועל בשנת 2021 של תחנת כוח סולארית דו-צירית שהותקנה בעיר וויפאנג, מחוז שאנדונג, סין.
(אין צל קבוע מתחת למעקב השמש הדו-צירי, צמחי קרקע גדלים היטב)
הקדמה קצרה שלהשמשתחנת כוח
מיקום ההתקנה:שאנדונג ז'אורי טכנולוגיית אנרגיה חדשה בע"מ
קו אורך וקו רוחב:118.98° מזרח, 36.73° צפון
זמן התקנה:נובמבר 2020
קנה מידה של הפרויקט: 158 קילוואט
סוֹלָרִיפאנלים:400 חתיכות של פאנלים סולאריים דו-צדדיים של Jinko 395W (2031*1008*40 מ"מ)
ממירים:3 סטים של ממירים Solis 36kW וסט אחד של ממירים Solis 50kW
מספר מערכות מעקב סולאריות המותקנות:
36 סטים של מערכת מעקב סולארית דו-צירית ZRD-10, כל אחת מותקנת עם 10 פאנלים סולאריים, המהווים 90% מהקיבולת המותקנת הכוללת.
סט אחד של גשש סולארי ZRT-14 בעל ציר יחיד מוטה עם נטייה של 15 מעלות, עם 14 יחידות של פאנלים סולאריים מותקנים.
סט אחד של תושבת סולארית קבועה מתכווננת ZRA-26, עם 26 פאנלים סולאריים מותקנים.
תנאי הקרקע:עשב (רווח צד אחורי הוא 5%)
זמני ניקוי פאנלים סולאריים ב2021:3 פעמים
Sמערכתמֶרְחָק:
9.5 מטרים במזרח-מערב / 10 מטרים בצפון-דרום (מרחק ממרכז למרכז)
כפי שמוצג בשרטוט הפריסה הבא
סקירה כללית של ייצור חשמל:
להלן נתוני ייצור החשמל בפועל של תחנת הכוח בשנת 2021 שהתקבלו על ידי Solis Cloud. ייצור החשמל הכולל של תחנת כוח בהספק 158 קילוואט בשנת 2021 הוא 285,396 קוט"ש, ושעות ייצור החשמל המלאות השנתיות הן 1,806.3 שעות, שהם 1,806,304 קוט"ש כאשר מומרים ל-1 מגה-וואט. ממוצע שעות הניצול האפקטיבי השנתי בעיר וייפנג הוא כ-1300 שעות, על פי חישוב של 5% הגברת חשמל של פאנלים סולאריים דו-צדדיים על דשא, ייצור החשמל השנתי של תחנת כוח פוטו-וולטאית של 1 מגה-וואט המותקנת בזווית נטייה אופטימלית קבועה בווייפנג אמור להיות כ-1,365,000 קוט"ש, כך שרווח ייצור החשמל השנתי של תחנת כוח מעקב סולארית זו יחסית לתחנת כוח בזווית נטייה אופטימלית קבועה מחושב כ-1,806,304/1,365,000 = 32.3%, העולה על הציפייה הקודמת שלנו לרווח ייצור חשמל של 30% של תחנת כוח עם מערכת מעקב סולארית דו-צירית.
גורמי הפרעה לייצור חשמל של תחנת כוח דו-צירית זו בשנת 2021:
1. יש פחות זמני ניקוי בפאנלים סולאריים
2.2021 היא שנה עם יותר גשמים
3. בהשפעת שטח האתר, המרחק בין המערכות בכיוון צפון-דרום קטן
4. מערכת מעקב סולארית בעלת שלוש צירים עוברת תמיד בדיקות הזדקנות (סיבוב קדימה ואחורה בכיוונים מזרח-מערב וצפון-דרום 24 שעות ביממה), דבר המשפיע לרעה על ייצור החשמל הכולל.
5.10% מהפאנלים הסולאריים מותקנים על תושבת סולארית קבועה מתכווננת (שיפור של כ-5% בייצור חשמל) ותושבת מעקב סולארי בעלת ציר יחיד מוטה (שיפור של כ-20% בייצור חשמל), מה שמפחית את אפקט שיפור ייצור החשמל של עוקבים סולאריים בעלי שני צירים.
6. ישנם סדנאות במערב תחנת הכוח שמביאות יותר צל, וכמות קטנה של צל בדרום אבן הנוף של טאישאן (לאחר התקנת אופטימיזציית הכוח שלנו על פאנלים סולאריים שקל להצליל באוקטובר 2021, זה עזר משמעותית להפחית את השפעת הצל על ייצור חשמל), כפי שמוצג באיור הבא:
לסופרפוזיציה של גורמי ההפרעה הנ"ל תהיה השפעה ברורה יותר על ייצור החשמל השנתי של תחנת הכוח בעלת מערכת מעקב סולארית דו-צירית. בהתחשב בכך שעיר ווייפאנג, מחוז שאנדונג, שייכת לסוג השלישי של משאבי תאורה (בסין, משאבי השמש מחולקים לשלוש רמות, והסוג השלישי שייך לרמה הנמוכה ביותר), ניתן להסיק כי ייצור החשמל הנמדד של מערכת מעקב סולארית דו-צירית יכול לעלות ביותר מ-35% ללא גורמי הפרעה. זה עולה באופן ברור על רווח ייצור החשמל המחושב על ידי PVsyst (רק כ-25%) ותוכנות סימולציה אחרות.
הכנסות מייצור חשמל בשנת 2021:
כ-82.5% מהחשמל המיוצר על ידי תחנת כוח זו משמש לייצור ותפעול במפעל, ו-17.5% הנותרים מסופקים לרשת החשמל של המדינה. לפי עלות החשמל הממוצעת של חברה זו, העומדת על 0.113 דולר לקוט"ש, וסבסוד מחיר החשמל ברשת העומד על 0.062 דולר לקוט"ש, הכנסות ייצור החשמל בשנת 2021 עומדות על כ-29,500 דולר. לפי עלות הבנייה, העומדת על כ-0.565 דולר לקוט"ש בזמן הבנייה, נדרשות רק כ-3 שנים כדי להחזיר את העלות, והיתרונות ניכרים!
ניתוח של תחנת כוח של מערכת מעקב סולארית דו-צירית העולה על הציפיות התיאורטיות:
ביישום המעשי של מערכת מעקב סולארית דו-צירית, ישנם גורמים חיוביים רבים שלא ניתן לקחת בחשבון בסימולציית תוכנה, כגון:
תחנת הכוח של מערכת מעקב סולארית דו-צירית נמצאת לעתים קרובות בתנועה, וזווית הנטייה גדולה יותר, דבר שאינו תורם להצטברות אבק.
כאשר יורד גשם, ניתן לכוונן את מערכת המעקב הסולארית הדו-צירית לזווית נוטה שמוליכה לפאנלים סולאריים שוטפי גשם.
כאשר יורד שלג, ניתן לכוון את תחנת הכוח של מערכת המעקב הסולארית הדו-צירית לזווית נטייה גדולה יותר, דבר המוליך להחלקת שלג. במיוחד בימים שטופי שמש לאחר גל קור ושלג כבד, זה נוח מאוד לייצור חשמל. עבור סוגריים קבועים מסוימים, אם אין אדם שינקה את השלג, ייתכן שהפאנלים הסולאריים לא יוכלו לייצר חשמל כרגיל במשך מספר שעות או אפילו מספר ימים בגלל שלג המכסה את הפאנלים הסולאריים, מה שיגרום להפסדי ייצור חשמל גדולים.
תושבת מעקב סולארית, במיוחד מערכת מעקב סולארית דו-צירית, כוללת גוף תושבת גבוה יותר, תחתית פתוחה ובהירה יותר ואפקט אוורור טוב יותר, מה שתורם למתן משחק מלא ליעילות ייצור החשמל של פאנלים סולאריים דו-צדדיים.
להלן ניתוח מעניין של נתוני ייצור חשמל בזמנים מסוימים:
מההיסטוגרמה עולה כי מאי הוא ללא ספק חודש שיא ייצור החשמל בכל השנה. במאי, זמן הקרינה הסולארית ארוך, יש יותר ימים שטופי שמש, והטמפרטורה הממוצעת נמוכה יותר מזו של יוני ויולי, וזהו הגורם המפתח להשגת יעילות ייצור חשמל טובה. בנוסף, למרות שזמן הקרינה הסולארית במאי אינו החודש הארוך ביותר בשנה, קרינת השמש היא אחד החודשים הגבוהים ביותר בשנה. לכן, סביר שיהיה ייצור חשמל גבוה במאי.
ב-28 במאי, היא גם יצרה את ייצור החשמל הגבוה ביותר ביום אחד בשנת 2021, עם ייצור חשמל מלא שעולה על 9.5 שעות.
אוקטובר הוא החודש הנמוך ביותר בייצור חשמל בשנת 2021, המהווה רק 62% מייצור החשמל במאי, דבר הקשור למזג האוויר הגשום הנדיר באוקטובר 2021.
בנוסף, נקודת ייצור החשמל הגבוהה ביותר ביום בודד התרחשה ב-30 בדצמבר 2020 לפני 2021. ביום זה, ייצור החשמל בפאנלים סולאריים עלה על ההספק המדורג של STC במשך כמעט שלוש שעות, וההספק הגבוה ביותר יכל להגיע ל-108% מההספק המדורג. הסיבה העיקרית לכך היא שלאחר גל הקור, מזג האוויר שטוף שמש, האוויר נקי והטמפרטורה קרה. הטמפרטורה הגבוהה ביותר היא רק -10 מעלות צלזיוס באותו יום.
האיור הבא הוא עקומת ייצור חשמל אופיינית ליום אחד של מערכת מעקב סולארית דו-צירית. בהשוואה לעקומת ייצור החשמל של מערכת קבועה, עקומת ייצור החשמל שלה חלקה יותר, ויעילות ייצור החשמל שלה בצהריים אינה שונה בהרבה מזו של מערכת קבועה. השיפור העיקרי הוא ייצור החשמל לפני 11:00 בבוקר ואחרי 13:00 בצהריים. אם לוקחים בחשבון את מחירי החשמל בשיא ובעמק, פרק הזמן שבו ייצור החשמל של מערכת מעקב סולארית דו-צירית טוב עולה בקנה אחד עם פרק הזמן של שיא מחיר החשמל, כך שהרווח שלה בהכנסות מחיר החשמל גבוה יותר מהמדרגות הקבועות.
זמן פרסום: 24 במרץ 2022