按照驱动结构来划分,光伏跟踪支架可以分为单轴跟踪支架、双轴跟踪支架两大类。单轴跟踪支架又包括平单轴跟踪支架与斜单轴跟踪支架两种,可进行方向旋转,双轴跟踪支架可同时旋转方向与倾角。相较来说,双轴跟踪支架太阳能利用率更优,但其成本较高,技术成熟度较单轴弱;单轴跟踪支架技术成熟,性价比更高。在范围内,平单轴跟踪支架是主流解决方案。
与固定支架相比,光伏跟踪支架前期投资成本较高,使用过程中维护成本较高,但在集中式光伏电站中,其在提高发电效率、降低发电成本方面效果显著,未来在我国市场中的渗透率有望持续提升。与美国等国家相比,我国光伏跟踪支架市场渗透率低,未来增长空间更大,看好国内外发展前景,我国进入光伏跟踪支架行业布局的企业数量不断增多。
跟踪式支架,顾名思义,就是通过支架跟踪太阳光的入射角度,尽量让太阳光垂直于光伏组件。只有直接辐射比例大的地方,跟踪才有意义。与直射比相关的另外一个参数就是“法向直接辐射”,简称DNI,即一直垂直于太阳能入射方向的直接辐射。直射比大的地方,DNI也会相对偏大。下表为8个领跑者基地的直射比与DNI情况。
在高纬度地区,采用平单轴跟踪的安装方式,占地面积略有增加;但采用斜单轴、双轴跟踪式,占地面积将大大增加。在北纬 40 °地区,斜单轴跟踪的占地面积几乎为固定式的 2 倍。在用地比较紧张、土地成本高的高纬度地区,不大适合用斜单轴、双轴跟踪式。对于高纬度地区的项目,从提高发电量角度,宜采用斜单轴、双轴跟踪;但从占地面积的角度,斜单轴、双轴跟踪式会大大增加占地面积。
跟踪式故障率高是大家普遍反馈的问题。我国现有的光伏电站主要在西北,风沙大,对跟踪轴的损害特别大。一旦出现鼓掌,别说发电量提高了,就连基本的发电量都保障不了!我并没有拿到具体的统计数字,但了解的几个电站,大家都觉得跟踪式的容易坏。除了故障率,跟踪精度也达不到理想值,尤其是双轴跟踪。因此,发电量的提高也就会低于当初的预期。
从平单轴相对于固定式增加的发电量来看,低纬度点的增加比例明显高位度点。从斜单轴相对于固定式增加的发电量来看,基本与直射比成正比;但从斜单轴相对于平单轴的增加量(差值一栏),可明显看出,差值大,即斜单轴相对于平单轴的效果更好。仅从发电量提高来看,低纬度地区,适合用平单轴;高纬度地区,适合用斜单轴或双轴跟踪。