“雙面+平單軸跟蹤”是第三批領跑者中被大量採用的新技術。然而,由於“雙面組件”是2017年才開始有的新技術,實際工程中的發電量效果如何,很多人還不清楚。在此,收集了3家企業的試驗數據,給大家提供參考。
一、中信博威海試驗數據
1、項目地點
山東威海,資源觀測點位於北緯37.5°,東經122.1°,水平面總輻射為1462kWh/m2。
2、測試條件
固定式支架,採用35°安裝傾角;
平單軸支架;
斜單軸支架,採用南向20°安裝傾角;
本項目測試的是輻射量數據,非發電量數據。
3、測試時間
2017年8月~2017年11月,共4個月。
4、測試結果
一共進行了4組對比試驗:
1)平單軸正面輻射量 VS 固定式輻射量
2)斜單軸20°正面輻射量 VS 固定式輻射量
3)斜單軸20°背面輻射量
4)斜單軸20°正面+背面 VS 固定式輻射量
2017年8月的對比數據如圖1所示。
圖1:威海實測2017年8月的輻射量對比情況
從上圖可以看出:相對於最佳傾角固定式安裝,8月份
平單軸能使光伏組件上接收的輻射量增加8%左右;
20°斜單軸能使光伏組件的正面上接收的輻射量增加接近20%;
20°斜單軸能使光伏組件的背面上接收的輻射量,達到固定式組件上接收到的輻射量接近20%;
綜上所述,若使用20°斜單軸,光伏組件上正面+背面接收到的輻射量,能達到固定式時組件上接收到的輻射量達到36.2%。
2017年9月、10月、11月的對比數據如圖2~4所示。
圖2:威海實測2017年9月的輻射量對比情況
圖3:威海實測2017年10月的輻射量對比情況
圖4:威海實測2017年11月的輻射量對比情況
從圖2~4中可以看出,
隨著月份增加,輻射量最佳傾角增加,9月份開始,平單軸的發電量增加逐漸減少甚至低於固定式。20°斜單軸+雙面的發電量一直增加明顯,具體的對比如下圖所示。
圖5:威海實測2017年8~11月的輻射量對比情況彙總
從上圖可以看出:
8月、9月、10月、11月,“20°斜單軸+雙面”與組價傾角固定相比,發電量增加分別是36.2%、33%、22.2%、14%。
即由於項目所在場址的緯度較高,冬季最佳發電量傾角較大,採用較小傾角時,組件上接收的輻射量損失較大。
因此,在緯度較高地區,採用“平單軸+雙面”或“小角度斜單軸+雙面”,夏季的發電量增益明顯,但冬季的增加較少。
本部分內容來自於中信博王士濤的演講稿《雙面光伏及跟蹤器性能的建模方法和工具》。
二、隆基樂葉庫布齊試驗數據
1、項目地點
內蒙古庫布齊沙漠,北緯40.26°、東經108.40°,水平面總輻射為1762kWh/m2。
2、測試條件
固定式支架,採用最佳傾角安裝;
斜單軸跟蹤採用傾角12.5°,前立柱高度1.8m,旋轉軸中心最高點離地高度3.6m,方位角轉動範圍-45°~+45°
項目現場圖片如下。
3、測試時間
2017年7月~2017年8月,共2個月。
4、測試結果
一共進行了2組對比試驗:
1)斜單軸+單面組件發電量 VS 固定式發電量
2)斜單軸+雙面組件發電量 VS 固定式發電量
7月份的測試結果如下圖所示。
圖6:庫布齊實測2017年7月的發電量對比情況
圖7:庫布齊實測2017年8月的發電量對比情況
從圖6、圖7可以看出,
與固定式相比,7月、8月,斜單軸能提高20.8%和17.7%的發電量增益;
斜單軸+雙面能提高41.2%和36.4%的發電量增益。
三、林洋的試驗數據
1、項目地點
安徽安慶,北緯30.52°、東經117.3°,水平面總輻射為1211kWh/m2。
2、測試條件
固定式支架,採用最佳傾角安裝;
3、測試時間
2017年4月~2018年3月,完整一年。
4、測試結果
四、中來的試驗數據
1、說明
由於下文數據來源於中來的公開發言材料,數據的具體測試地點、測試條件不清楚。
2、測試結果
從中來雙面組件7月份3天的測試結果來看,“平單軸+雙面”提高了40%~50%。
另外,雙面組件提高的比例與地表反射率、支架離地高度也有非常大的相關性,如下圖所示。
五、四組數據的總結
從上述中信博的實驗數據、隆基樂葉的試驗數據、林洋的試驗數據、中來的試驗數據彙總如下。
表1:相對於固定式,“斜單軸+雙面”的發電量增加
從上表可以看出,由於中信博、隆基樂葉的試驗數據地點緯度分別為37.5°和40.26°,都屬於緯度較高地區。因此,採用“平單軸+雙面”或“小角度斜單軸+雙面”,夏季的發電量增益明顯,在35%以上;但冬季的增加較少,應該在10%~15%左右。
而如果在低緯度地區,如35°以內,則小角度對冬季的發電量影響將明顯減少。
附:在高緯度(41°)、低緯度(21)地區,安裝角對發電量的影響
從上圖可以看出
在高緯度地區,如果冬季不採用大角度,發電量損失會很大;但在低緯度地區,安裝角度對發電量影響不大。
特別感謝:中信博、隆基樂葉、林洋、中來提供的數據支持!
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