| 标题 | 光伏手动可调支架的应用分析 |
| 范文 | 严一立 王良 李春阳 罗易 摘 要：发电量的提升是光伏电站最重要的指标，为了得到太阳光的最大辐照量，导入一款手动可调支架，根据不同的季节，将光伏组件的角度调整为最佳季节倾角，通过与常规固定支架对比可知，手动可调支架年发电增益比例为5.41%，手动可调支架成本10个月即可收回，故可批量投入该类手动可以支架。 关键词：固定支架；可调支架；发电量增益 中图分类号：TM615 文献标志码：A 0 引言 光伏支架是太阳能光伏应用中的最重要配件之一，光伏支架的初始作用是作为支撑系统保障光伏组件能承受30年的光照，但太阳能支撑系统在太阳能板支撑中的应用优点远不止于简单的生产及安装。太阳能板还可以根据太阳光线及季节灵活移动。就像刚安装时一样，每个太阳能板的斜面都可以通过移动紧固件，调整斜面以适应光线的不同角度，通过再次紧固使太阳能板准确固定在指定的位置。实际应用中光伏支架又可分为固定式和跟踪式，根据固定方式的不同，又可以分为水泥基础和钢管埋地；根据跟踪方式的不同，跟踪系统又分为单轴、双轴以及组合式等跟踪方式，不同的跟踪支架对光伏组件的发电量提升程度不同，本文重点分析手段可调支架在实际的项目地上对发电量的提升以及与固定支架对比后的收益率情况。 1 可调支架基本原理和特点 1.1 基本原理 为了获得最大的太阳辐射量，以月份为单位对光伏阵列的安装倾角进行调节，使得在同一地区不同的季节光伏组件的倾角度为最佳倾角。 理论依据：太阳入射与光伏组件表面成垂直时，组件的发电量最大，而太阳的垂直照射位置是随时间变化的，春分、秋分时阳光直射赤道，冬至、夏至时阳光直射南北回归线。 1.2 主要特点 采用力矩平衡原理简化切换调节功能，使得调节和安装都极为便利，且性能可靠；光伏组件采用横向排布方式，可减少局部遮挡对发电量的影响， 全年能获得更多的发电量；基础结构简便， 每排支架仅有 3 根单立柱基础桩， 基础费用低于固定支架，与其他同类产品相比具有更好的性价比。 2 可调支架的应用方案 2.1 项目方案背景 本文选择山西大同某项目地，其中3MW选取某司的手动可调支架作为实验组，手动可调支架采用 1.954m×0.99m×0.045m 的标准型光伏组件，组串方案为每串 18 块，每排有一串光伏组件，排布方式为3 排（ 6 列）横向布置，单排阵列面宽度 2.99m。光伏阵列基础拟采用钻孔灌注桩， 桩径拟为 0.3m， 桩顶离地高度 1.2 m，每排光伏阵列有 3 根桩， 每个发电单元 576 根桩， 3MW 光伏阵列共有 1728 根基础桩。 基础桩东向向间距为 4 m， 每排光伏阵列前后排间距为 9.5 m。2MW选取常规的固定支架作为对比组，实验组与对比组临近（相互无遮挡）。 2.2 支架的角度调节 该可调支架固定倾角手动调节范围为 0°～ 70°，调节档位主要有 2 挡和 3 档两种。 2 挡每年调节 2 次（即上半年最佳倾角和下半年最佳倾角）； 3 档每年调节 4 次（即夏季最佳倾角、春秋季最佳倾角和冬季最佳倾角）。 本项目地采用的方案为3 档调节， 调节角度值为夏季 15°、 春秋季 37°、 冬季 58°； 对比组的固定倾角为通过PVSYST计算的最佳倾角。 3 数据分析与结论 3.1 发电量数据分析 发电量数据以大同2017年1月开始，选取固定支架总容量2.131MWP为对比数据，手动可调支架总容量2.113MWP为实验数据，所有数据归一化处理后结果见表1。 由表1可知，在相同项目地，手动可调支架全年发电量相对比较稳定，项目初期支架调整角度已经固定为1年调4次，共分3挡设置，春（秋）、夏、冬3挡；设计倾角为15°、37°和58°；其中春天和秋天为37°，夏天15°，冬天为58°；调整日期为2月20日左右调至春季档、5月20日左右调至夏季档、8月20日左右调至秋季档、11月20日左右调至冬季档。从提升的比例看，手动可调支架较固定支架发电量提升比例全年为5.41%（达到预期）。且项目运行1年无运维记录，设备运行稳定。 3.2 支架投资回收期分析 暂只计算跟踪支架多投资的金额回收期情况（占地面积和后期运维等暂不考虑），见表2。 从以上数据分析，可以得知，手動可调支架在大同地区的发电量增益为5，41%，每1MW 容量的项目跟踪支架多投资的回收期11个月即可收回。 3.3 结论 （1） 相同区域的手动可调支架与固定支架比较，发电量增益5.41%，多投资1MW的支架金额预计10个月即可回收。 （2）手动可调支架运行稳定，发电量稳定。 （3）故可导入手动可调支架用于提升发电量。 参考文献 [1]中国电机工程学会继电保护专业委员会.继电保护原理及控制技术的研究与探讨[M].北京：中国水利水电出版社，2014. [2]鞠振河.光伏电站中可调支架系统经济技术分方向 [J].可再生能源，2012（6）：103-106. [3]邓霞， 邹新， 王峰.光伏阵列可调支架的技术研究[C].中国光伏大会暨展览会，2010. |
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