蓄勢待發
王(wang)士濤表示,“跟(gen)蹤器(qi)最有可能出問題的的是電氣部分,包括電機、控制單元、電源、傳感器(qi)。聚恒(heng)的跟(gen)蹤器(qi)設置了雙套電氣結構(gou),主(zhu)用和(he)備用,一套失(shi)效后會自動切換到另一套上。例如(ru)一套電氣系統的故(gu)障(zhang)率是1%,那雙結構(gou)下故(gu)障(zhang)率能降(jiang)低一到兩個數量級。”
山東朝日光伏總(zong)經(jing)理(li)劉(liu)建中正向(xiang)市場推廣(guang)一(yi)種新的(de)(de)雙軸(zhou)跟(gen)蹤(zong)器(qi)。這(zhe)種跟(gen)蹤(zong)器(qi)拋棄了(le)(le)(le)(le)(le)昂貴(gui)并且容易損壞(huai)的(de)(de)回轉驅動裝置,采用了(le)(le)(le)(le)(le)1:50減速比的(de)(de)蝸輪(lun)蝸桿(gan)減速機(ji),新的(de)(de)結構使得雙軸(zhou)跟(gen)蹤(zong)器(qi)的(de)(de)每(mei)瓦售價降至(zhi)(zhi)2元以內。為了(le)(le)(le)(le)(le)使跟(gen)蹤(zong)器(qi)更具有經(jing)濟性(xing),朝日光伏還推出了(le)(le)(le)(le)(le)手(shou)自一(yi)體雙軸(zhou)跟(gen)蹤(zong)支架(jia),“這(zhe)套準(zhun)雙軸(zhou)系統(tong)每(mei)天(tian)東西向(xiang)仍然(ran)會(hui)自動跟(gen)蹤(zong),南北(bei)向(xiang)需要根據季節(jie)進行手(shou)動調節(jie)。”在犧(xi)牲(sheng)了(le)(le)(le)(le)(le)少量(liang)發電(dian)量(liang)后,準(zhun)雙軸(zhou)跟(gen)蹤(zong)器(qi)換來的(de)(de)是更低的(de)(de)成本和(he)電(dian)機(ji)故障率。劉(liu)建中表示,“緯度(du)(du)方面可以每(mei)隔30天(tian)調整一(yi)次角(jiao)度(du)(du),甚(shen)至(zhi)(zhi)一(yi)年只調四次角(jiao)度(du)(du),兩名工(gong)人(ren)一(yi)天(tian)可以完(wan)成2MW跟(gen)蹤(zong)器(qi)的(de)(de)調整。”為了(le)(le)(le)(le)(le)打消業主對(dui)質量(liang)的(de)(de)顧慮,劉(liu)建中盡其(qi)可能簡化了(le)(le)(le)(le)(le)跟(gen)蹤(zong)器(qi)的(de)(de)部件(jian)(jian),“蝸輪(lun)蝸桿(gan)25年基本不會(hui)壞(huai),容易壞(huai)的(de)(de)就是電(dian)機(ji),而我們(men)的(de)(de)電(dian)機(ji)成本非常低,可以提供(gong)充足的(de)(de)備件(jian)(jian)。”
朝(chao)日光(guang)伏(fu)減小了(le)跟蹤(zong)器的(de)(de)體積,其抗風性能和維修方便性能都得到了(le)提升(sheng),劉(liu)建(jian)(jian)中還找到了(le)新(xin)的(de)(de)應用方式。在(zai)山東濰坊的(de)(de)一座工廠內的(de)(de)道(dao)路邊(bian),十(shi)臺(tai)雙軸(zhou)跟蹤(zong)器形成了(le)一個(ge)200kW的(de)(de)小型分布式電站,這(zhe)個(ge)電站絲毫(hao)不影響草(cao)坪的(de)(de)種植(zhi)。在(zai)印度一座別墅的(de)(de)二樓陽臺(tai),兩臺(tai)跟蹤(zong)器構建(jian)(jian)了(le)新(xin)的(de)(de)風景。朝(chao)日光(guang)伏(fu)的(de)(de)跟蹤(zong)器已經出現在(zai)多個(ge)國家的(de)(de)屋頂光(guang)伏(fu)項目中。
雖然遇到各種質量(liang)(liang)(liang)(liang)問題(ti),龍源格爾(er)木電站的(de)(de)運維人員還是感受(shou)到跟(gen)(gen)蹤(zong)(zong)器(qi)對(dui)(dui)發電量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)提(ti)升(sheng)。該電站選擇了7-12月中沒有發生(sheng)故障的(de)(de)一(yi)(yi)天(tian)(tian)數據(ju)進行對(dui)(dui)比(bi),跟(gen)(gen)蹤(zong)(zong)系統(tong)增發量(liang)(liang)(liang)(liang)最大出(chu)現(xian)在(zai)10月的(de)(de)一(yi)(yi)天(tian)(tian),達(da)到7.37%,最少(shao)的(de)(de)一(yi)(yi)天(tian)(tian)出(chu)現(xian)在(zai)11月份,增發量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)32.54%。之(zhi)前表二中中廣(guang)核電站在(zai)1、2月中平單(dan)軸(zhou)的(de)(de)發電量(liang)(liang)(liang)(liang)要低(di)于固定安(an)裝的(de)(de)發電量(liang)(liang)(liang)(liang),王斯(si)成(cheng)對(dui)(dui)此表示,“從理論上講,雙軸(zhou)跟(gen)(gen)蹤(zong)(zong)和斜單(dan)軸(zhou)在(zai)全年發電增益上的(de)(de)差異不大,而平單(dan)軸(zhou)的(de)(de)差異則隨當地(di)緯(wei)度(du)(du)的(de)(de)不同而不同。”在(zai)王斯(si)成(cheng)看(kan)來,平單(dan)軸(zhou)跟(gen)(gen)蹤(zong)(zong)器(qi)只(zhi)適(shi)合低(di)緯(wei)度(du)(du)地(di)區,最高不超(chao)過35度(du)(du),否則冬(dong)季太陽高度(du)(du)角過低(di)會導致過多的(de)(de)余弦損失,這也就說明冬(dong)季固定方陣發電量(liang)(liang)(liang)(liang)高于跟(gen)(gen)蹤(zong)(zong)方陣。王斯(si)成(cheng)建議,“平單(dan)軸(zhou)跟(gen)(gen)蹤(zong)(zong)器(qi)可以將組件抬高一(yi)(yi)個傾(qing)角,這樣(yang)效果就等同于斜單(dan)軸(zhou),并且(qie)不受(shou)緯(wei)度(du)(du)限制。”
在(zai)(zai)王(wang)士(shi)濤看來(lai),平(ping)單(dan)軸(zhou)(zhou)跟蹤(zong)(zong)器(qi)在(zai)(zai)中(zhong)(zhong)國大部分地(di)(di)區(qu)能(neng)提升(sheng)12-15%的發電量,雖然(ran)這點不(bu)如(ru)雙軸(zhou)(zhou)和斜(xie)單(dan)軸(zhou)(zhou),但平(ping)單(dan)軸(zhou)(zhou)不(bu)用(yong)增加(jia)更(geng)多(duo)的占地(di)(di)面積(ji)。劉建中(zhong)(zhong)詳細(xi)測算了(le)(le)雙軸(zhou)(zhou)跟蹤(zong)(zong)器(qi)的占地(di)(di)比例,“在(zai)(zai)西(xi)部地(di)(di)區(qu)固定安裝(zhuang)方式下(xia)土(tu)地(di)(di)利用(yong)率約(yue)為(wei)(wei)30%-35%,雙軸(zhou)(zhou)跟蹤(zong)(zong)器(qi)下(xia)土(tu)地(di)(di)利用(yong)率為(wei)(wei)20%-25%,也(ye)就是增加(jia)了(le)(le)30%的土(tu)地(di)(di)面積(ji)。如(ru)果再計算這部分土(tu)地(di)(di)的使用(yong)成本,跟蹤(zong)(zong)器(qi)仍然(ran)在(zai)(zai)經濟上占有(you)優勢。”王(wang)士(shi)濤在(zai)(zai)占地(di)(di)面積(ji)上更(geng)為(wei)(wei)自(zi)信,“平(ping)單(dan)軸(zhou)(zhou)在(zai)(zai)高緯度(du)地(di)(di)區(qu),如(ru)新疆、青海、甘肅(su)等地(di)(di)甚(shen)至可以降低(di)(di)百(bai)分之十幾(ji)的土(tu)地(di)(di)面積(ji)。即便如(ru)此,平(ping)單(dan)軸(zhou)(zhou)還(huan)是更(geng)適合在(zai)(zai)低(di)(di)緯度(du)地(di)(di)區(qu)使用(yong)。”王(wang)士(shi)濤確信在(zai)(zai)中(zhong)(zhong)國的光伏(fu)電價水(shui)平(ping)下(xia)能(neng)為(wei)(wei)業主帶來(lai)1-2%的內部收益率提升(sheng),投資回收時間縮短一年。
擁(yong)有斜單軸跟(gen)(gen)蹤技術的(de)振發新能源并不擔心產品的(de)銷售(shou),這家中(zhong)國排名前列的(de)電站(zhan)(zhan)開發商和EPC商早已(yi)經(jing)將(jiang)其(qi)用于自己的(de)電站(zhan)(zhan)中(zhong),其(qi)中(zhong)一些電站(zhan)(zhan)已(yi)經(jing)出售(shou)給(gei)新的(de)電力投資商。擁(yong)有振發在甘(gan)肅金(jin)昌開發的(de)100MW電站(zhan)(zhan)中(zhong)51%股權的(de)中(zhong)華(hua)電力已(yi)經(jing)感(gan)受到(dao)跟(gen)(gen)蹤器對發電量的(de)幫助,該(gai)項(xiang)(xiang)目的(de)項(xiang)(xiang)目經(jing)理鮑桂生表(biao)示,相(xiang)比臨近的(de)固定系(xi)統(tong)的(de)電站(zhan)(zhan)系(xi)統(tong)發電量提(ti)升(sheng)接近20%。
當跟(gen)蹤器的(de)質量重新獲(huo)得(de)電(dian)站業(ye)主(zhu)的(de)信任后,經濟(ji)性能(neng)成為核(he)心。目前很多(duo)電(dian)站業(ye)主(zhu)由于(yu)資(zi)金緊張并(bing)不愿意(yi)多(duo)花錢去使用跟(gen)蹤器,聚(ju)恒正計劃引入融(rong)資(zi)租賃或合(he)同能(neng)源(yuan)管理的(de)模式來推廣。
但相比(bi)單(dan)軸(zhou)(zhou)來說,劉建中更推(tui)崇雙軸(zhou)(zhou)產品,“單(dan)軸(zhou)(zhou)在高緯度地區(qu)的(de)冬季日(ri)照短的(de)情(qing)況(kuang)下發(fa)電(dian)量會(hui)比(bi)雙軸(zhou)(zhou)要(yao)少(shao)很多,甚(shen)至比(bi)固定安(an)裝的(de)都(dou)要(yao)少(shao)。”在中廣核敦煌特許權項目中,同樣4.6千瓦的(de)多晶組(zu)件,在2012年2月14日(ri),固定安(an)裝的(de)發(fa)電(dian)量為19.794千瓦時(shi),雙軸(zhou)(zhou)情(qing)況(kuang)下發(fa)電(dian)量為23.917千瓦時(shi),斜單(dan)軸(zhou)(zhou)則只有15.564千瓦時(shi)。
無錫昊陽(yang)(yang)(yang)的自動(dong)跟蹤系統訂(ding)單下滑后,他們開始轉向一種(zhong)新的設計結構(gou)——固定(ding)可調支(zhi)(zhi)(zhi)架。這類(lei)產品在2012年(nian)就已經被多(duo)(duo)家電(dian)站(zhan)試(shi)用。昊陽(yang)(yang)(yang)的可調支(zhi)(zhi)(zhi)架每年(nian)可以調節(jie)四個角(jiao)度,相對固定(ding)傾角(jiao)支(zhi)(zhi)(zhi)架來(lai)說能提升5%的發(fa)電(dian)量(liang)(liang)。肖斌設計過幾個這種(zhong)電(dian)站(zhan),根據他的經驗(yan),“調節(jie)工作量(liang)(liang)大(da),次數多(duo)(duo),每一組串重量(liang)(liang)大(da),會導致支(zhi)(zhi)(zhi)撐軸(zhou)變形(xing)(xing)而帶來(lai)調節(jie)困(kun)難。”無錫昊陽(yang)(yang)(yang)把(ba)萬向節(jie)應用于支(zhi)(zhi)(zhi)撐軸(zhou),這樣就解(jie)決了(le)變形(xing)(xing)和(he)調節(jie)困(kun)難的問題。國(guo)華(hua)(hua)哈密電(dian)站(zhan)采用了(le)神(shen)華(hua)(hua)下屬的北京福安建(jian)設有限公司的可調支(zhi)(zhi)(zhi)架,牛小(xiao)勇(yong)表示,“雖然調節(jie)會耗用一些時(shi)間和(he)費用,安裝工藝更復(fu)雜一些,但一年(nian)能提高超過5%的發(fa)電(dian)量(liang)(liang)。”
雙(shuang)軸(zhou)(zhou)跟(gen)(gen)(gen)蹤器(qi)(qi)、斜(xie)單軸(zhou)(zhou)跟(gen)(gen)(gen)蹤器(qi)(qi)、平單軸(zhou)(zhou)跟(gen)(gen)(gen)蹤器(qi)(qi)以及(ji)正在慢熱的固(gu)定可調支架,都有其各自的優(you)點,但業主選擇哪種產品還(huan)要看(kan)各個廠家的示范效果(guo)。跟(gen)(gen)(gen)蹤器(qi)(qi)的優(you)點也需要電站業主去探索。
由于限電影響,格(ge)爾木華能的運維人員會讓采用(yong)跟蹤(zong)器的子(zi)(zi)陣滿功率(lv)運行(xing),停掉固定安裝的子(zi)(zi)陣以(yi)(yi)保證(zheng)發(fa)電量最大化(hua)。2014年初,金(jin)川集團的200MW電站也已經加裝1MW雙軸跟蹤(zong)器進行(xing)試驗(yan)性對比以(yi)(yi)獲取更充足的數(shu)據。