跟踪技术干货:领跑者项目如何降低电价、提升电站效率?

  • 2018年03月02日
  • 作者: 江苏中信博研究院院长 王士涛
随着第三批领跑者基地的陆续启动,上网电价和系统效率成为业界普遍关注的重要指标。

随着第三批领跑者基地的陆续启动,上网电价和系统效率成为业界普遍关注的重要指标。

图表一 白城5°、0°平单轴发电量提升对比

图表一 白城5°、0°平单轴发电量提升对比

图表二 各领跑者跟踪系统解决方案对应仿真发电量提升

图表二 各领跑者跟踪系统解决方案对应仿真发电量提升

图一 5°倾角平单轴

图一 5°倾角平单轴

因为光伏电站的容量一旦确定,单位面积的电能输出能力除以单位面积太阳辐照总量就是光伏电站的系统效率。

因为光伏电站的容量一旦确定,单位面积的电能输出能力除以单位面积太阳辐照总量就是光伏电站的系统效率。

地点:宁夏宝丰 时间:2017年 容量:140 MWp 技术:平单轴跟踪

地点:宁夏宝丰 时间:2017年 容量:140 MWp 技术:平单轴跟踪

地点:宁夏宝丰 时间:2017年 容量:140 MWp 技术:平单轴跟踪

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地点:广西玉柴 时间:2017年 容量:60 MWp 技术: 平单轴跟踪

地点:广西玉柴 时间:2017年 容量:60 MWp 技术: 平单轴跟踪

地点:山东新泰领跑者项目40MW双面跟踪 时间:2017年 容量:40 MWp

地点:山东新泰领跑者项目40MW双面跟踪 时间:2017年 容量:40 MWp

地点: 华能格尔木 10MW 时间:2017年 容量:10 MWp

地点: 华能格尔木 10MW 时间:2017年 容量:10 MWp

地点:安徽天长一期10MWp 时间:2017年 容量:10 MWp

地点:安徽天长一期10MWp 时间:2017年 容量:10 MWp

随着第三批领跑者基地的陆续启动,上网电价和系统效率成为业界普遍关注的重要指标。上网电价要做到开源节流,也就是尽量降低成本的同时提升发电量,两者的优化平衡才能提升竞争力;目前系统效率实际上的提法是国际上通行的能效比(Performance Ratio—PR),究其根本并非是可以全面反映电站系统整体性能的指标,同时也存在着概念不清的问题。因为提升PR和提升发电量方法并非完全一致,目前通过双面组件和跟踪系统提升发电量得到大家的普遍认可,但是PR这两个技术却都要不升反降,如果从广义系统效率来看两者是提升了的。本文就针对降低电价和提升广义电站效率角度采用跟踪系统做简要分析。

跟踪系统降低上网电价

在不同的领跑者项目可以降低的电价形式不一样,由于项目地点的光照资源和地理纬度不同,跟踪系统本身提升发电量不同,同时采用设备和对应建设成本不同,也会影响电价,但是如果从提升发电量和EPC初投资角度来看,根据中信博研究院提供的项目数据显示,平单轴跟踪系统可以做到发电量提升数值是EPC初投资增加数值一倍。例如在白城领跑者项目,采用5°倾斜角度平单轴可以提升发电量16.3%(参考图表一),土地面积反而降低0.6%。EPC初投资增加低于8%。针对于目前领跑者基地项目跟踪技术方案建议三大模式:一、双面组件+平单轴跟踪;二、单面组件+标准平单轴;三、单面/双面组件+5°倾角平单轴(顾名思义组件和旋转主梁夹角为5°)。方案一可以适合所有领跑者方案,主要是因为综合发电量提升都可以超过18%,方案二适合一、二类光照资源地区,特别是风沙大的地区(主要是考虑本身发电量提升足够,并且需要考虑机械化清洗);方案三适合三类光照资源及高纬度地区(大于40°);针对每一个领跑者发电量提升也可以直观看出来差别。(仿真参考图表二)

通过跟踪系统的应用,可以在不同领跑者项目降低电价在5%-10%。具体体现在电价方面可以是0.05-0.1元/度电,甚至0.15元/度电。

跟踪系统提高广义电站系统效率

目前针对光伏电站所谓的系统效率实际上采用的是能效比,这个数值是可以体现到达组件表面能量转化到电网电量之间的效率(长期数据同时也可以体现电站质量)。但是对于采用跟踪系统这样的提升到达组件表面太阳辐照的方式就无法客观体现优劣性。这里由于光伏电站技术指标中就一直没有统一一个整体电站指标来衡量光伏电站转化太阳能效率。实际上如果采用到达光伏电站的水平面总辐照总量作为输入,光伏电站的电能输出作为分母来衡量光伏电站的系统效率是最为公平的。因为光伏电站的容量一旦确定,单位面积的电能输出能力除以单位面积太阳辐照总量就是光伏电站的系统效率。(公式见配图)

通过这公式可以看出来一旦光伏电站的容量确定,尽量提升单位面积的输出效率就是体现光伏电站整体转换能力的关键。

除了单面组件+5、0°平单轴以外,另一个提升发电量的方式就是采用双面组件+0°平单轴,由于背面获得辐照值是正面的15-25%左右,草地、沙地、高发射地面(白色、雪等)一次提升,周?后发电量提升可以在10%以上,这样加上平单轴增加发电量可以在20%左右,已经考虑到清洗和支架成本等综合因素双面组件+0°平单轴可以达到很好效果。

针对双面组件平单轴跟踪系统中信博设计了天智(SkySmart)系统,此系统全面兼容所有组件类型。跟踪模式对于地形的要求没有固定式广,对于一些坡度大的丘陵,山地等地带,跟踪器的适应范围较窄。即使业主对跟踪模式青睐有加,在山地坡度过大的情况下,平整土地会产生更多的附加费用,综合考虑后,是不值得推荐的。然而,中信博的天智跟踪系统能够很好地解决这个难题,天智系统具有坡度适应性广,跟踪角度大,安装快速,运维方便等优点。同时,采用了LoRa无线通讯系统,节省了电缆和电缆沟开挖的成本,此外,天智安装方案可以与任何组件完美结合。尤其对于双面组件而言,可以做到背面无遮挡,使得在双面+跟踪模式下,光伏组件的发电量能得到更大提升。

截至到2017年年底,中信博在全球累积安装量达13.5GW,并在全球近15个国家市场成功安装了近800个项目,2017年实现了销售额人民币16亿,产能达12GW,其中跟踪支架系统产能6GW,固定支架系统产能6GW。此外,据全球权威调研机构GTM2017年发布的最新报告显示,中信博支架和跟踪器的累积安装总量位列全球首位。

2017年,中信博一如既往地凭借低调地努力和自身实力,在光伏行业内越来越得到业界专家的认可并斩获诸多殊荣:

  • 首次入榜IHS发布的“全球光伏跟踪器市场份额排名”,即以2015出色的业绩跻身全球前四,排名提升一名,也是唯一家跻身全球前十的中国跟踪器厂商;
  • 问鼎GTM 2017光伏跟踪器亚太市场排行榜,并引领印度和中国光伏跟踪器市场GTM2017光伏跟踪器亚太排行榜
  • 中信博跟踪器实验室获得TÜV 南德意志集团授予光伏跟踪器目击实验室资质
  • 荣获“『光伏+』·产品金奖,成为国内光伏支架唯一一家获此殊荣的厂家
  • 凭借着创新智能跟踪系统助力精准扶贫项目,中信博智能跟踪系统荣获“中国能源产业扶贫卓越产品奖”
  • 荣获2017“维科杯”优秀光伏配套商奖
  • 位居中国十大光伏支架品牌榜首
  • 被相关政府部门授予“江苏省服务型制造示范企业”、“江苏省名牌产品”及“江苏省博士后创新实践基地”等称号

 

以下为中信博典型案列项目现场照片:

(详见配图)

作者:江苏中信博研究院院长 王士涛

(责任编辑:Xin Yin)

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