跟踪式支架,本身就是为了提高发电量的产物(相对于最佳倾角固定式支架)。而平单轴跟踪方式,作为目前采用最为广泛的跟踪方式,其提高发电量似乎也是理所当然得事。
然而我们的问题是:平单轴发电量在任何时候都能吊打固定式吗?
下面先看两张模拟数据图,两张图都是模拟的1MWp单元的平单轴与固定式的发电量对比:
▲图1
图1的单元位于北纬20度左右的地区,从两者的发电量曲线来看,平单轴在各个月份的发电量都高于了固定式。
▲图2
但再看图2,图2位于北纬40度左右的地区,从两者的发电量看,平单轴并不能保证在各个月份的发电量都高于固定式,其中11月~次年2月的这段时间,平单轴的发电量低于了固定式。
所以从以上例子来看,平单轴并不能保证在任何时候都提高发电量。
回到问题本身,为什么出现了这种现象呢?
问题的关键就在于倾角。
我们都知道,无论是最佳倾角固定式支架的倾角,还是平单轴跟踪支架的跟踪旋转,都是提高发电量(辐射接收量)的手段。假设最佳倾角固定式支架将倾角降低为零,所损失的这部分发电量为A;假设倾角为零的固定式支架,增加了平单轴的旋转后,提高的发电量为B。那么只要B大于A,就能够保证平单轴的发电量大于最佳倾角固定式。
而A的值很大程度上受太阳高度角的影响。太阳高度角越小,斜面/平面的辐射量的比值越大,也就是A值越大。而高纬度地区相对于低纬度地区,其太阳高度角更小;冬季相对于夏季,其太阳高度角也更小,所以也就有了图1和图2中出现的情况:
图1的纬度相对较低,所以A值低,A值小于了B值,平单轴的发电量也就都高于最佳倾角固定式的发电量,但也可以看出,在太阳高度角相对于全年其他时刻更低的冬季,两者的发电量差异也会更小一些;
随着纬度的升高,A值也在不断的升高,尤其是在冬季,所以在图2的纬度情况下,虽然对于全年来说A值仍小于B值,但对于冬季的几个月,A值已经大约了B值,所以出现了最佳倾角固定式发电量大于平单轴跟踪发电量的情况。
所以,当突然某天发现自家光伏电站平单轴系统发电量还不如固定式时,不用太担心,这在高纬度地区冬季属于正常现象。
原文始发于微信公众号(坎德拉学院):平单轴发电量在任何时候都能吊打固定式吗?