Z razvojem tehnologije in zmanjšanjem stroškov se sistemi za sledenje sončni svetlobi pogosto uporabljajo v različnih fotovoltaičnih elektrarnah. Popolnoma avtomatski dvoosni sledilnik sončne svetlobe je najbolj očiten med vsemi vrstami sledilnih sistemov za izboljšanje proizvodnje energije, vendar v industriji primanjkuje zadostnih in znanstvenih dejanskih podatkov o specifičnem učinku dvoosnega sistema za sledenje sončne svetlobe na izboljšanje proizvodnje energije. Sledi preprosta analiza učinka dvoosnega sistema za sledenje na izboljšanje proizvodnje energije na podlagi dejanskih podatkov o proizvodnji energije dvoosne sončne elektrarne, nameščene v mestu Weifang v provinci Shandong na Kitajskem, leta 2021.
(Pod dvoosnim sončnim sledilnikom ni fiksne sence, rastline na tleh dobro uspevajo)
Kratek uvodsončna energijaelektrarna
Lokacija namestitve:Shandong Zhaori New Energy Tech. Co., Ltd.
Zemljepisna dolžina in širina:118,98°V, 36,73°S
Čas namestitve:November 2020
Obseg projekta: 158 kW
Sončna energijaplošče:400 kosov Jinko 395W dvostranski sončni paneli (2031*1008*40 mm)
Inverterji:3 kompleti razsmernikov Solis 36 kW in 1 komplet razsmernikov Solis 50 kW
Število nameščenih sistemov za sledenje soncu:
36 kompletov dvoosnega sistema za sledenje soncu ZRD-10, od katerih je vsak nameščenih 10 kosov sončnih panelov, kar predstavlja 90 % celotne nameščene zmogljivosti.
1 komplet nagnjenega enoosnega sončnega sledilnika ZRT-14 z nagibom 15 stopinj, s 14 nameščenimi sončnimi paneli.
1 komplet nastavljivega fiksnega nosilca za sončno energijo ZRA-26 z nameščenimi 26 sončnimi paneli.
Razmere na tleh:Travišče (pridobitev na zadnji strani je 5 %)
Časi čiščenja sončnih panelov v2021:3-krat
Ssistemrazdalja:
9,5 metra v smeri vzhod-zahod / 10 metrov v smeri sever-jug (razdalja med središčema)
Kot je prikazano na naslednji risbi postavitve
Pregled proizvodnje električne energije:
Sledijo dejanski podatki o proizvodnji električne energije elektrarne v letu 2021, ki jih je pridobil Solis Cloud. Skupna proizvodnja električne energije elektrarne z močjo 158 kW v letu 2021 je znašala 285.396 kWh, letna proizvodnja polne moči pa je znašala 1.806,3 ure, kar je po pretvorbi v 1 MW 1.806.304 kWh. Povprečne letne ure efektivne izkoriščenosti v mestu Weifang so približno 1300 ur, po izračunu 5-odstotnega povratnega dobitka dvostranskih sončnih panelov na travi pa bi letna proizvodnja električne energije fotonapetostne elektrarne z močjo 1 MW, nameščene s fiksnim optimalnim kotom naklona v Weifangu, morala znašati približno 1.365.000 kWh, zato je letni dobiček proizvodnje električne energije te sončne sledilne elektrarne v primerjavi z elektrarno s fiksnim optimalnim kotom naklona izračunan na 1.806.304/1.365.000 = 32,3 %, kar presega naša prejšnja pričakovanja o 30-odstotnem dobičku proizvodnje električne energije elektrarne z dvoosnim sistemom sončnega sledenja.
Moteči dejavniki proizvodnje električne energije te dvoosne elektrarne v letu 2021:
1. Sončne celice potrebujejo manj časa za čiščenje
2. leto 2021 je leto z več padavinami
3. Glede na območje lokacije je razdalja med sistemi v smeri sever-jug majhna
4. Trije dvoosni sistemi za sledenje soncu so vedno podvrženi preizkusom staranja (vrtijo se naprej in nazaj v smeri vzhod-zahod in sever-jug 24 ur na dan), kar negativno vpliva na celotno proizvodnjo energije.
5,10 % sončnih panelov je nameščenih na nastavljivem fiksnem nosilcu za sončne celice (približno 5-odstotno izboljšanje proizvodnje energije) in nagnjenem nosilcu za enoosni sončni sledilnik (približno 20-odstotno izboljšanje proizvodnje energije), kar zmanjšuje učinek izboljšanja proizvodnje energije pri dvoosnih sončnih sledilnikih.
6. Na zahodu elektrarne so delavnice, ki prinašajo več sence, na jugu krajinskega kamna Taishan pa je majhna količina sence (po namestitvi našega optimizatorja moči na sončne celice, ki jih je mogoče enostavno zasenčiti oktobra 2021, je znatno pripomoglo k zmanjšanju vpliva sence na proizvodnjo energije), kot je prikazano na naslednji sliki:
Superpozicija zgornjih interferenčnih faktorjev bo imela bolj očiten vpliv na letno proizvodnjo energije elektrarne z dvoosnim sistemom sončnega sledenja. Glede na to, da mesto Weifang v provinci Shandong spada v tretji razred virov osvetlitve (na Kitajskem so sončni viri razdeljeni na tri ravni, tretji razred pa spada v najnižjo raven), lahko sklepamo, da se lahko izmerjena proizvodnja energije dvoosnega sistema sončnega sledenja poveča za več kot 35 % brez interferenčnih faktorjev. To očitno presega dobiček proizvodnje energije, izračunan s PVsyst (le približno 25 %) in drugo simulacijsko programsko opremo.
Prihodki od proizvodnje električne energije v letu 2021:
Približno 82,5 % električne energije, ki jo proizvede ta elektrarna, se porabi za tovarniško proizvodnjo in delovanje, preostalih 17,5 % pa se dovaja v državno omrežje. Glede na povprečne stroške električne energije tega podjetja v višini 0,113 USD/kWh in subvencijo za ceno električne energije iz omrežja v višini 0,062 USD/kWh znašajo prihodki od proizvodnje električne energije v letu 2021 približno 29.500 USD. Glede na stroške gradnje v višini približno 0,565 USD/W v času gradnje se stroški povrnejo v le približno 3 letih, koristi pa so precejšnje!
Analiza elektrarne z dvoosnim sistemom sledenja sončni svetlobi, ki presega teoretična pričakovanja:
Pri praktični uporabi dvoosnega sistema za sledenje soncu obstaja veliko ugodnih dejavnikov, ki jih pri programski simulaciji ni mogoče upoštevati, kot so:
Dvoosna sončna elektrarna je pogosto v gibanju, njen naklonski kot pa je večji, kar ne prispeva k kopičenju prahu.
Ko dežuje, se lahko dvoosni sistem za sledenje soncu nastavi na nagnjen kot, ki je prevoden za sončne celice, ki jih spere dež.
Ko sneži, je mogoče elektrarno z dvoosnim sistemom za sledenje sončnih elektrarn nastaviti pod večjim kotom naklona, kar spodbuja drsenje snega. Še posebej v sončnih dneh po hladnem valu in močnem sneženju je to zelo ugodno za proizvodnjo energije. Pri nekaterih fiksnih nosilcih, če ni človeka, ki bi čistil sneg, sončne celice morda ne bodo mogle normalno proizvajati električne energije več ur ali celo več dni zaradi snega, ki prekriva sončne celice, kar povzroči velike izgube energije.
Nosilec za sončno sledenje, zlasti dvoosni sistem za sončno sledenje, ima višje telo nosilca, bolj odprto in svetlo dno ter boljši prezračevalni učinek, kar omogoča polno izkoriščanje učinkovitosti proizvodnje energije dvostranskih sončnih panelov.
Sledi zanimiva analiza podatkov o proizvodnji električne energije v nekaterih obdobjih:
Iz histograma je razvidno, da je maj nedvomno mesec z največjo proizvodnjo električne energije v celem letu. Maja je čas sončnega obsevanja daljši, več je sončnih dni, povprečna temperatura pa je nižja kot junija in julija, kar je ključni dejavnik za doseganje dobre učinkovitosti proizvodnje električne energije. Poleg tega je maj, čeprav čas sončnega obsevanja ni najdaljši mesec v letu, eden od mesecev z najvišjo proizvodnjo električne energije. Zato je smiselno, da je maj proizvedena velika količina električne energije.
28. maja je ustvarila tudi največjo dnevno proizvodnjo električne energije v letu 2021, s polno proizvodnjo električne energije, ki je presegla 9,5 ure.
Oktober je mesec z najnižjo proizvodnjo električne energije v letu 2021, ki predstavlja le 62 % proizvodnje električne energije v maju, kar je povezano z redkim deževnim vremenom oktobra 2021.
Poleg tega je bila najvišja točka proizvodnje energije v enem dnevu 30. decembra 2020 pred letom 2021. Na ta dan je proizvodnja energije v sončnih panelih skoraj tri ure presegla nazivno moč STC, najvišja moč pa je lahko dosegla 108 % nazivne moči. Glavni razlog je, da je po hladnem valu vreme sončno, zrak čist in temperatura nizka. Najvišja temperatura je bila na ta dan le -10 ℃.
Naslednja slika prikazuje tipično krivuljo proizvodnje energije dvoosnega sončnega sledilnega sistema za en dan. V primerjavi s krivuljo proizvodnje energije fiksnega razreda je njegova krivulja proizvodnje energije bolj gladka, njegova učinkovitost proizvodnje energije opoldne pa se ne razlikuje bistveno od tiste pri fiksnem razredu. Glavna izboljšava je proizvodnja energije pred 11.00 in po 13.00. Če upoštevamo najvišje in najnižje cene električne energije, je časovno obdobje, ko je proizvodnja energije dvoosnega sončnega sledilnega sistema dobra, večinoma skladno s časovnim obdobjem najvišje cene električne energije, tako da je njegov dobiček od cene električne energije bolj pred fiksnimi razredi.
Čas objave: 24. marec 2022