雙面模塊已經(jīng)停留在太陽(yáng)能行業(yè),因此不同制造商正在將其產(chǎn)品應用于新技術(shù)并不奇怪。西班牙Soltec是單軸太陽(yáng)能跟蹤器制造商和供應商的案例,該公司在硅谷附近開(kāi)設了一個(gè)新的研究中心。特別是在加利福尼亞州利弗莫爾市,該公司總部設在美國。
使用太陽(yáng)能跟蹤器結合雙面模塊優(yōu)化性能
該項目被稱(chēng)為雙面跟蹤評估中心(BiTEC),其主要目的是評估安裝參數(如安裝高度,陰影或反照率)對雙面從動(dòng)件性能的影響。固定結構。
“我們已經(jīng)證明,在單面太陽(yáng)能模塊安裝中,一些被認為不太重要的變量對雙面增益有重要影響。一些這些變量的是,例如,散射輻射或光的上光伏面板的背面反射的模塊的高度的效果 , “哈維爾格雷羅,研究負責開(kāi)發(fā)Soltec的美國表示誰(shuí)負責監督BiTEC項目。“我們不斷優(yōu)化我們的跟蹤算法,以繼續提供市場(chǎng)上最具成本效益的太陽(yáng)能跟蹤器。我們希望加深對雙面技術(shù)的研究,以充分利用它。提高性能和可靠性一直是我們的目標。“
產(chǎn)量增加40%
根據Soltec進(jìn)行的測試,使用雙面模塊的能量增益是基于地形的反射特性和安裝太陽(yáng)能跟蹤器的緯度。在BiT??EC所在的美國,在冰雪覆蓋的地面等有利條件下,安裝在Soltec SF7跟蹤器上的雙面模塊與標準模塊相比,性能提高了約25%。此外,如果將它們與安裝在固定結構中的標準模塊進(jìn)行比較,性能提升約為40%。在反照率較低的不利區域,與標準模塊跟蹤相比,性能提升約10%,與標準模塊相比,固定支持提高20%。
“反照率主要由土壤反射率的行為決定。反過(guò)來(lái),這種行為取決于表面的顏色及其粗糙度。最低的反照率是當安裝了雙面從動(dòng)件的土壤具有深色和粗糙表面時(shí),就像火山土一樣。在地板漆成白色或光滑的雪的理想情況下,有80或90%的反照率。雖然反射率通常在綠草的23%和沙地或水泥地面的40%之間,“Guerrero解釋說(shuō)。“此外,其他設計因素對雙面增益有很大影響,模塊的高度是最重要的因素之一。更高的安裝高度增加了反射反照率的捕獲,因此,它們獲得了更高的性能。
研究恒星的太陽(yáng)能
Soltec利用其在雙面跟蹤方面的經(jīng)驗,這是從2015年制造的第一個(gè)專(zhuān)門(mén)設計用于在能源工廠(chǎng)安裝雙面板的光伏跟蹤器中獲得的。這個(gè)裝置為智利的La Silla天文觀(guān)測臺提供清潔能源。1.72 MWp光伏電站(兆瓦峰值)具有實(shí)驗性質(zhì),如果在其中投入創(chuàng )新,研究和開(kāi)發(fā),La Silla太陽(yáng)能跟蹤公園將成為特殊項目。
在意大利開(kāi)發(fā)商Enel Green Power的推動(dòng)下,以及由Soltec運營(yíng)的安裝和設計,該工廠(chǎng)位于Coquimbo地區阿塔卡馬沙漠的大門(mén)。它位于海拔1800米處,非??拷鼩W洲南方天文臺,它占據了一半的能源需求。這種位置對于這種類(lèi)型的實(shí)驗裝置來(lái)說(shuō)并非偶然,因為該區域的清潔氣氛有利于研究工作。
該項目在2018年仍然是世界上獨一無(wú)二的,它融合了光伏產(chǎn)業(yè)的巨大創(chuàng )新。兩種不同類(lèi)型的從動(dòng)件已用于三種不同類(lèi)型的模塊,以便分析性能和生產(chǎn)率。為此,Soltec專(zhuān)門(mén)設計了兩種不同的跟隨器型號,這些型號可以充分利用所用模塊的生產(chǎn):首先是傳統的多晶硅。其次,多晶電子優(yōu)化,可以在一定條件下提高性能。最后,雙面,這個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)中最重要的模塊類(lèi)型。
因此,作為該項目的結果,Soltec開(kāi)發(fā)了第一款帶有專(zhuān)為工業(yè)設備設計的雙面模塊的太陽(yáng)能跟蹤器。該跟隨器允許通過(guò)使用在地面中反射的太陽(yáng)能來(lái)最大化雙面模塊的光伏發(fā)電。雙面板能夠收集這種擴散能量,并可將其理論產(chǎn)量提高多達30%。對于傳統模塊和帶優(yōu)化器的模塊,Soltec設計并安裝了一個(gè)太陽(yáng)能跟蹤器,其配置為4排19個(gè)模塊,水平排列。
在此外,該標準設計Soltec的太陽(yáng)能跟蹤器允許掛起市場(chǎng)的最大調整之一:高達17%,在南北方向盡量減少土方工程,溝渠和道路內。其選擇的配置允許寬敞的走廊使操作和維護工作更加高效。
格雷羅介紹說(shuō),目前“追隨者方安裝雙面模塊具有垂直配置1X,落入與所述軸管遮光模塊的陷阱。為了避免這個(gè),你可以選擇在橫式結構2X安裝的模塊,但會(huì )做出相同的能量,這會(huì )增加成本模塊的支架長(cháng)度的延伸。
但是,使用Soltec太陽(yáng)能跟蹤器時(shí),這些額外費用并不存在。即使在出現雙面技術(shù)之前,Soltec在模塊的垂直2x配置方面擁有豐富的經(jīng)驗。因此,在La Silla實(shí)驗工廠(chǎng)中,只需要進(jìn)行微小的修改即可組裝雙面模塊。其中之一是模塊之間的空間擴大,以避免后面的軸產(chǎn)生陰影。這種修改不需要額外的部件或新的結構評估,因此不會(huì )增加成本。通過(guò)這種方式,結構價(jià)格保持不變,而產(chǎn)量增加,這使得太陽(yáng)能在經(jīng)濟方面更有利可圖。“
另一個(gè)新穎之處在于追隨者采用了StringRunner解決方案,該解決方案允許使用從動(dòng)軸的管內部作為接線(xiàn)的導管。通過(guò)這種方式,避免了托盤(pán),挖溝或使用任何其他類(lèi)型的通道的安裝,從而節省了成本。電纜受到機械和環(huán)境保護,同時(shí)簡(jiǎn)化了電氣安裝。所有這些都使La Silla工廠(chǎng)的土建工程和電氣設備大大減少。此外,由于雙面模塊背面的電纜投射的陰影,StringRunner管理不會(huì )失去能量。
新技術(shù)和開(kāi)發(fā)的所有實(shí)施都會(huì )影響工廠(chǎng)的研究性質(zhì)。該項目的開(kāi)發(fā)商Enel Green Power決定將該工廠(chǎng)用作實(shí)驗領(lǐng)域,在實(shí)際條件下測試不同技術(shù),以改善光伏生產(chǎn)的未來(lái)。
最大限度優(yōu)化的工廠(chǎng)
該工廠(chǎng)的另一項重大創(chuàng )新是它是第一個(gè)完全自供電的太陽(yáng)能裝置,而不需要專(zhuān)門(mén)用于此的額外模塊。因此,Soltec的追隨者可以全年運作,直接從一系列模塊之一中提取不可察覺(jué)的能量。該系統集成了一個(gè)小電池,即使在夜間也能保證跟蹤器的運行。與需要額外光伏模塊和占用空間的大型電池的其他自動(dòng)系統相比,Soltec的技術(shù)減少了元件數量,從而在最小的空間內實(shí)現更高的性能。換句話(huà)說(shuō),它簡(jiǎn)化了系統并使光伏發(fā)電區域最大化。
在技??術(shù)層面,Soltec還設計并開(kāi)發(fā)了自己的弦盒,集成到跟蹤器本身,可以集成監控電氣和環(huán)境參數。該工廠(chǎng)還擁有一套綜合管理軟件(SCADA),該軟件也由Soltec開(kāi)發(fā),允許從世界任何地方進(jìn)行遠程訪(fǎng)問(wèn),以操作或獲取設施中所有設備的實(shí)時(shí)信息。如果工廠(chǎng)中沒(méi)有操作人員,椅子準備完全自主運行。
智利能源部長(cháng)MáximoPacheco在工廠(chǎng)落成期間重視La Silla的實(shí)驗性質(zhì):“智利具有巨大的太陽(yáng)能潛力,我們擁有的輻射是世界上最高的。但我們在這個(gè)項目中看到的是對所有這些的補充,因為我們不僅能夠產(chǎn)生電能,而且還能在技術(shù)創(chuàng )新方面取得進(jìn)步。我們有機會(huì )使智利成為太陽(yáng)能實(shí)驗室,這正是我們所見(jiàn)證的。“