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跟踪支架新技术,领先不止“一点点”

发布时间:2021-12-15 文章来源:国瑞能

太阳能支架行业位于光伏产业链中游,主要包括固定支架和跟踪支架。

固定支架进入门槛低,毛利率低,产品同质化严重。在光伏以公平价格接入互联网的背景下,过去更加注重设备投资和固定支架(即“每瓦成本”)的时代,一定会转变为更加注重投资回报和跟踪支架(即“每千瓦成本”)的时代。

至于跟踪支架,它是一个独立的机电控制系统,因为它包括控制器、驱动和传动机构、钢结构等。跟踪支架主要有单轴和双轴两种,其中单轴分为平单轴和斜单轴,目前市场上以平单轴为主。

由于支架的工作环境恶劣,机构各部分的可靠性非常高。与固定支架相比,跟踪支架有不同程度的发电增益:以平单轴为例,增加了10%~20%左右(不同纬度有差异)。对于光伏电站业主或EPC承包商来说,如果跟踪支架增加的成本低于发电收益,且后期运行稳定可靠,值得投资。

放眼全球,跟踪支架已在国外大量光伏电站得到应用:2019年全球新增光伏装机容量为114.9 GW,跟踪支架出货量为35 GW,占比30.5%。

回到国内,由于初期补贴占主导,市场不成熟,跟踪支架占比相对较低:2016年之前,跟踪支架占比不到2%;2019年中国光伏并网容量增长30.1 GW,跟踪括号占比16%。

随着光伏发电的成熟和平价时代的到来,可以预见的是,国内外跟踪支架的比例还会继续上升,后续还有很大的增长空间。

跟踪支架优势

1.独特的发明

卸下光跟踪器,只需用一套智能控制系统,自动控制光伏支架和光伏板在不同时段处于太阳轨迹上,提前以一定的照射角度定时等待阳光。

2.智能控制

智能控制系统每天累计工作时间约3-12分钟,每次工作时间约8秒,工作时间短,不发热,使用寿命长。电机采用大传动比,支架转动缓慢、平稳、牢固。

3.模块化:

采用龙门三角形双层支撑设计,结构简单,线条流畅,安装吊装快捷方便;控制器小巧轻便,防潮、防水、防盐碱。

4.应用范围广

广泛应用于荒山荒坡、碱滩水面、厂房屋顶、房屋前后、大棚前后、道路、公交车站、田间地头;特别适合双面发电的部件;也可用于光热发电聚焦支架的安装使用。

适应性强:

光伏组件间隔安装在高架(高度可根据需要设计)、垂直(水平)方向和单排,这样组件永远不会被遮挡;支架东西跨度6米多,南北跨度约12米,满足了国内外农业、消防等机械的通行要求,使土地得到全面高效利用。

6、抗风能力强:

光伏板呈单行(水平、垂直)间隔布置,行间距足够,空气流通,通风迅速,单位面积风荷载小;支架与竖向支架之间采用网架硬连接,大大提高了抗风能力。

7、抗震能力强:

支架旋转系统采用无轴承、无齿轮、龙门架、三角形支撑的双层销连接结构,抵消了地震波的上传。

8、灵活性:

智能和手动旋转模式确保支架驱动组件连续运行25年。

跟踪支架产品特点

光伏跟踪支架由控制器(内部一般同时集成控制算法)、电机及传动机构、钢结构支架组成。其中,跟踪算法完成了地理坐标和气候信息的转换来控制角度;控制器实现了角度信号到电机控制电流的转换,同时完成了无线通信、锂电池充电和传感器信号接收等功能。电机传动机构是跟踪运动的执行部件。钢结构支持抗风抗震功能,还支持光伏组件。

结构方面,光伏跟踪支架逐步采用多点并联驱动机构,提高系统固有频率和风阻,从而减小防风角度,降低钢材消耗。在控制器方面,跟踪支架制造商应该投资算法,研究和开发全局最优算法,以产生更多的发电量。在运维方面,无线通信的应用越来越普遍,可以实现大规模光伏跟踪支架的集中控制和数据采集,同时减少现场电缆的铺设。此外,现场快速安装,最大限度减少后期操作维护工作量,支架连接器结构简单可靠等。也是重要的发展方向。