A technológia fejlődésével és a költségek csökkenésével a napkövető rendszereket széles körben alkalmazzák különféle fotovoltaikus erőművekben. A teljesen automatikus, kéttengelyes napkövető a legkézenfekvőbb megoldás az energiatermelés javítására, de az iparágban hiányoznak a megfelelő tudományos adatok a kéttengelyes napkövető rendszer energiatermelést javító hatására vonatkozóan. Az alábbiakban a kéttengelyes napkövető rendszer energiatermelést javító hatásának egyszerű elemzését végezzük, amely a kínai Shandong tartományban, Weifang városában telepített kéttengelyes napkövető naperőmű 2021-es tényleges energiatermelési adatain alapul.
(Nincs fix árnyék a kéttengelyes napkövető alatt, a talajnövények jól fejlődnek)
Rövid bemutatkozása napenergiaerőmű
Telepítési hely:Shandong Zhaori Új Energia Tech Kft.
Hosszúsági és szélességi fok:118,98°K, 36,73°É
Telepítési idő:2020. november
Projekt léptéke: 158 kW
Nappanelek:400 darab Jinko 395W-os kétoldalas napelemek (2031*1008*40mm)
Inverterek:3 db Solis 36 kW-os inverter és 1 db Solis 50 kW-os inverter
A telepített napkövető rendszerek száma:
36 darab ZRD-10 kéttengelyes napkövető rendszer, mindegyikbe 10 darab napelemet szereltek, ami a teljes telepített kapacitás 90%-át teszi ki.
1 készlet ZRT-14 döntött, egytengelyes napkövető 15 fokos dőlésszöggel, 14 darab beépített napelemmel.
1 készlet ZRA-26 állítható, fix napelemes konzol, 26 napelemmel felszerelve.
Talajviszonyok:Gyep (a hátsó oldal nyeresége 5%)
Napelemek tisztítási ideje2021:3 alkalommal
Srendszertávolság:
9,5 méter kelet-nyugati irányban / 10 méter észak-déli irányban (középponttól középpontig)
Ahogy az a következő elrendezési rajzon látható
Az energiatermelés áttekintése:
A következőkben a Solis Cloud által megszerzett erőmű tényleges energiatermelési adatai láthatók 2021-ben. A 158 kW-os erőmű teljes energiatermelése 2021-ben 285 396 kWh volt, az éves teljes energiatermelési órák száma pedig 1 806,3 óra, ami 1 MW-ra átszámítva 1 806 304 kWh-t jelent. Weifang városában az átlagos éves effektív kihasználtsági órák száma körülbelül 1300 óra. A kétoldali napelemek 5%-os visszanyerésének számítása szerint a Weifangban rögzített optimális dőlésszöggel telepített 1 MW-os fotovoltaikus erőmű éves energiatermelése körülbelül 1 365 000 kWh kellene legyen, így ennek a napelemes erőműnek az éves energiatermelési nyeresége a rögzített optimális dőlésszögű erőműhöz képest 1 806 304/1 365 000 = 32,3%-nak adódik, ami meghaladja a kéttengelyes napelemes rendszerű erőmű 30%-os energiatermelési nyereségére vonatkozó korábbi várakozásunkat.
A kéttengelyes erőmű energiatermelésének interferencia tényezői 2021-ben:
1. A napelemek tisztítása kevesebb időt vesz igénybe
2. 2021 egy több csapadékkal járó év volt
3. A telephely által befolyásolt területen az észak-déli irányú rendszerek közötti távolság kicsi.
4. A háromtengelyes napkövető rendszer folyamatosan öregedési teszteken esik át (a nap 24 órájában kelet-nyugati és észak-déli irányban forgatva), ami káros hatással van az energiatermelésre.
A napelemek 5,10%-a állítható, fix konzolra (körülbelül 5%-os energiatermelési javulás) és döntött, egytengelyes napkövető konzolra (körülbelül 20%-os energiatermelési javulás) van felszerelve, ami csökkenti a kéttengelyes napkövetők energiatermelési javulását.
6. Az erőmű nyugati részén találhatók műhelyek, amelyek több árnyékot hoznak, és kis mennyiségű árnyékot a Taishan tájépítészeti kőzet déli részén (miután 2021 októberében telepítettük a könnyen árnyékolható napelemekre az energiaoptimalizálónkat, jelentősen csökkentettük az árnyék hatását az energiatermelésre), ahogy az a következő ábrán is látható:
A fenti interferencia tényezők szuperpozíciója nyilvánvalóbb hatással lesz a kéttengelyes napkövető rendszerű erőmű éves energiatermelésére. Figyelembe véve, hogy Weifang városa, Shandong tartomány a világítási erőforrások harmadik osztályába tartozik (Kínában a napenergia-forrásokat három szintre osztják, és a harmadik osztály a legalacsonyabb szinthez tartozik), arra lehet következtetni, hogy a kéttengelyes napkövető rendszer mért energiatermelése több mint 35%-kal növelhető interferencia tényezők nélkül. Ez nyilvánvalóan meghaladja a PVsyst (mindössze körülbelül 25%) és más szimulációs szoftverek által számított energiatermelési nyereséget.
Áramtermelési bevétel 2021-ben:
Az erőmű által termelt energia körülbelül 82,5%-át gyári termelésre és üzemeltetésre használják fel, a fennmaradó 17,5%-ot pedig az állami hálózatba táplálják. A vállalat átlagos, 0,113 USD/kWh-s villamosenergia-költsége és a 0,062 USD/kWh-s hálózati áramár-támogatás alapján a 2021-es villamosenergia-termelésből származó bevétel körülbelül 29 500 USD. Az építéskori, körülbelül 0,565 USD/W-os építési költség alapján a költségek megtérülése mindössze körülbelül 3 év alatt érhető el, az előnyök pedig jelentősek!
Egy kéttengelyes napkövető rendszerű erőmű elemzése, amely meghaladja az elméleti elvárásokat:
A kéttengelyes napkövető rendszer gyakorlati alkalmazásában számos olyan kedvező tényező van, amelyeket a szoftveres szimuláció nem tud figyelembe venni, például:
A kéttengelyes napkövető rendszer erőműve gyakran mozgásban van, és a dőlésszög nagyobb, ami nem segíti elő a por felhalmozódását.
Eső esetén a kéttengelyes napkövető rendszer dőlésszöge könnyen beállítható, ami előnyös az esővízzel működő napelemek számára.
Havazáskor a kéttengelyes napkövető rendszer erőműve nagyobb dőlésszöggel állítható be, ami elősegíti a hó lecsúszását. Különösen a hideghullám és erős havazás utáni napsütéses napokon ez nagyon kedvező az áramtermeléshez. Egyes fix konzolok esetében, ha nincs ember a hó eltakarítására, a napelemek több órán át vagy akár több napig sem tudnak normálisan áramot termelni a napelemeket beborító hó miatt, ami nagy energiaveszteséget eredményez.
A napkövető konzol, különösen a kéttengelyes napkövető rendszer, magasabb konzoltesttel, nyitottabb és világosabb aljjal, valamint jobb szellőzőhatással rendelkezik, ami elősegíti a kétoldali napelemek energiatermelési hatékonyságának teljes kihasználását.
A következőkben érdekes elemzést olvashat az energiatermelési adatokról, időnként:
A hisztogram alapján kétségtelenül május az év csúcsidőszaka az energiatermelésben. Májusban a napsütés időtartama hosszabb, több a napsütéses nap, és az átlaghőmérséklet alacsonyabb, mint júniusban és júliusban, ami kulcsfontosságú tényező a jó energiatermelési hatékonyság eléréséhez. Ezenkívül, bár a májusi napsütés időtartama nem az év leghosszabb hónapja, a napsugárzás az év egyik legmagasabb hónapja. Ezért indokolt a magas energiatermelés májusban.
Május 28-án a 2021-es év legnagyobb egynapos energiatermelését produkálta, a teljes energiatermelés meghaladta a 9,5 órát.
Október a legalacsonyabb energiatermelési hónap 2021-ben, ami a májusi energiatermelésnek mindössze 62%-át teszi ki, ami a 2021-es októberi ritka esős időjárásnak köszönhető.
Ezenkívül a legmagasabb energiatermelési pont egyetlen napon 2021 előtt, 2020. december 30-án volt. Ezen a napon a napelemek energiatermelése közel három órán át meghaladta az STC névleges teljesítményét, és a legmagasabb teljesítmény elérhette a névleges teljesítmény 108%-át. Ennek fő oka az, hogy a hideghullám után napos az idő, tiszta a levegő és hideg a hőmérséklet. A legmagasabb hőmérséklet ezen a napon mindössze -10℃.
A következő ábra egy tipikus egynapos energiatermelési görbéjét mutatja be egy kéttengelyes napelemes rendszer esetében. A fix konzolos rendszer energiatermelési görbéjéhez képest a görbéje simább, és délben a hatékonysága sem tér el jelentősen a fix konzolos rendszerétől. A fő javulás a 11:00 óra előtti és 13:00 óra utáni energiatermelés. Ha figyelembe vesszük a csúcsidőszaki és völgyárakat, a kéttengelyes napelemes rendszer jó energiatermelési időszaka többnyire megegyezik a csúcsidőszaki áramár időszakával, így az áramár-bevétel növekedése jobban meghaladja a fix konzolos rendszerét.
Közzététel ideje: 2022. márc. 24.