作為成熟的新能源利用方式,太陽能近來發(fā)展迅猛。為了追求更大的效率,各種太陽能跟蹤裝置相繼研制應(yīng)用。但跟蹤裝置不僅需投入額外設(shè)備支出及維護(hù)成本,且有時(shí)并不一定取得更好的效果。本文探討這些跟蹤裝置的適用場景,以期對光伏系統(tǒng)的安裝起到一些指導(dǎo)作用。 

【文章來源】：上海節(jié)能. 2018,(08)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

單軸跟蹤裝置示意圖

儐低稱窘?著比固定軸更高的發(fā)電效率及土地利用率，以比雙軸跟蹤系統(tǒng)更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)、更經(jīng)濟(jì)的造價(jià)及更低廉的維護(hù)成本等優(yōu)勢，成為利用率較高的太陽能跟蹤系統(tǒng)。圖1單軸跟蹤裝置示意圖為了使太陽能電池板能夠時(shí)刻跟蹤太陽位置，從而使發(fā)電效率達(dá)到最佳狀態(tài)，跟蹤系統(tǒng)一般通過建立太陽相對于地球運(yùn)行軌跡的數(shù)學(xué)模型，將數(shù)學(xué)模型通過編程的方法集成于太陽能跟蹤控制器中，然后通過集成于控制器中的算法將轉(zhuǎn)動(dòng)角度信息每隔一定時(shí)間下發(fā)于步進(jìn)電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)太陽位置跟蹤。3與固定軸系統(tǒng)的比較3.1接收輻射量的大小圖2太陽與固定軸、水平跟蹤系統(tǒng)方位示意圖A——固定軸斜面傾角β——太陽方位角，計(jì)算公式參見文獻(xiàn)2h——太陽高度角，計(jì)算公式參見文獻(xiàn)2從圖2中可知，某一時(shí)刻，照射到固定軸斜面的太陽直射輻射分量為（以太陽直射輻射總量為1，下同）：  (1)同一時(shí)刻，照射到同一地點(diǎn)的水平跟蹤平面的太陽輻射分量為:光伏系統(tǒng)安裝跟蹤裝置的優(yōu)勢探討609

  槡 槡(4)由式1和式2，如果某一時(shí)刻，同一地點(diǎn)的，則固定面傾斜角需滿足如下條件：! "!#$%$&'()*+"!#(5)事實(shí)上，若某項(xiàng)目采用固定軸方案，當(dāng)傾角A確定后，一年中滿足式(5)的時(shí)刻并不少。以上海為例，光伏板以固定傾角25°安裝，通過計(jì)算，一年之中，幾乎有一半時(shí)刻比同一地點(diǎn)采用水平單軸跟蹤系統(tǒng)占優(yōu)（光伏系統(tǒng)每日運(yùn)行時(shí)間9∶00到15∶00）。按式（1）和式(2)的計(jì)算結(jié)果，與實(shí)際搭建的試驗(yàn)臺(tái)獲取的數(shù)據(jù)曲線也基本吻合，見圖3。圖3上海地區(qū)某日固定斜面與水平單軸跟蹤系統(tǒng)接收太陽輻射實(shí)測數(shù)據(jù)（斜面傾角25°）由圖3可見，水平單軸跟蹤系統(tǒng)在上海等地區(qū)并不明顯比固定斜面系統(tǒng)占優(yōu)。當(dāng)然，如果采用同一傾角的斜面單軸跟蹤系統(tǒng)將明顯比固定斜面有優(yōu)勢，但這又會(huì)牽涉到遮擋陰影問題。3.2跟蹤系統(tǒng)與遮擋陰影為方便說明問題，光伏系統(tǒng)暫按單排布置考慮，跟蹤系統(tǒng)則采用水平單軸跟蹤系統(tǒng)。如果采用固定斜面安裝，板與板之間無需考慮間距。但若采用跟蹤系統(tǒng)，由于旋轉(zhuǎn)引起的高差，若不考慮單元旋轉(zhuǎn)陣列之間的間距，陣列之間將產(chǎn)生陰影，影響發(fā)電效率及設(shè)備壽命,見圖4。圖4跟蹤裝置導(dǎo)致太陽能接收器陰影示意圖（斜面傾角25°）為了避免或減小陰影，應(yīng)選取一個(gè)極端時(shí)刻來校核不產(chǎn)生陰影和光伏組件之間的距離（如圖5），一般選項(xiàng)目所在地冬至日上午9點(diǎn)作為校核時(shí)刻。最小距離可由太陽與組件的相對位置按下式求�。�(6)式中，W—光伏板垂直于旋轉(zhuǎn)軸方向的寬度；α—光伏板在校核時(shí)刻的旋轉(zhuǎn)角度。所以，W與D的比值可以用來表示單位面積利用率。圖5光伏板間距示意圖跟蹤系統(tǒng)可以提高接收的輻射功率，有些實(shí)驗(yàn)可提高達(dá)到

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]與太陽輻射量有關(guān)角度的定義和計(jì)算公式[J]. 張鶴飛.  能源工程. 1986(03)



本文編號：3300364