با توسعه فناوری و کاهش هزینه، سیستم ردیابی خورشیدی به طور گسترده در نیروگاه‌های مختلف فتوولتائیک مورد استفاده قرار گرفته است، ردیاب خورشیدی دو محوره تمام اتوماتیک، بارزترین مورد در انواع براکت‌های ردیابی برای بهبود تولید برق است، اما داده‌های واقعی کافی و علمی در صنعت برای تأثیر بهبود تولید برق خاص سیستم ردیابی خورشیدی دو محوره وجود ندارد. در ادامه، یک تحلیل ساده از تأثیر بهبود تولید برق سیستم ردیابی دو محوره بر اساس داده‌های واقعی تولید برق در سال 2021 از یک نیروگاه خورشیدی ردیابی دو محوره نصب شده در شهر ویفانگ، استان شاندونگ، چین ارائه شده است.
(بدون سایه ثابت در زیر ردیاب خورشیدی دو محوره، گیاهان زمینی به خوبی رشد می‌کنند)
معرفی مختصری ازخورشیدینیروگاه
محل نصب:شرکت فناوری انرژی نو شاندونگ ژائوری
طول و عرض جغرافیایی:۱۱۸.۹۸ درجه شرقی، ۳۶.۷۳ درجه شمالی
زمان نصب:نوامبر ۲۰۲۰
مقیاس پروژه: ۱۵۸ کیلووات
خورشیدیپانل ها:۴۰۰ قطعه از پنل‌های خورشیدی دوطرفه Jinko 395W (2031*1008*40 میلی‌متر)
اینورترها:۳ مجموعه اینورتر Solis ۳۶ کیلوواتی و ۱ مجموعه اینورتر Solis ۵۰ کیلوواتی
تعداد سیستم‌های ردیاب خورشیدی نصب شده:
۳۶ مجموعه سیستم ردیابی خورشیدی دو محوره ZRD-10، که هر کدام با ۱۰ قطعه پنل خورشیدی نصب شده‌اند و ۹۰٪ از کل ظرفیت نصب شده را تشکیل می‌دهند.
۱ مجموعه ردیاب خورشیدی تک محوره کج ZRT-14 با شیب ۱۵ درجه، به همراه ۱۴ قطعه پنل خورشیدی نصب شده.
۱ مجموعه براکت خورشیدی ثابت قابل تنظیم ZRA-26، با ۲۶ پنل خورشیدی نصب شده.
شرایط زمین:چمنزار (افزایش سمت عقب ۵٪ است)
زمان تمیز کردن پنل‌های خورشیدی در۲۰۲۱:۳ بار
Sسیستمفاصله:
۹.۵ متر در شرق-غرب / ۱۰ متر در شمال-جنوب (فاصله مرکز تا مرکز)
همانطور که در طرح چیدمان زیر نشان داده شده است
مروری بر تولید برق:
داده‌های واقعی تولید برق نیروگاه در سال ۲۰۲۱ که توسط Solis Cloud به دست آمده است، به شرح زیر است. کل تولید برق نیروگاه ۱۵۸ کیلوواتی در سال ۲۰۲۱، ۲۸۵,۳۹۶ کیلووات ساعت است و ساعات کامل تولید برق سالانه ۱,۸۰۶.۳ ساعت است که با تبدیل به ۱ مگاوات، ۱,۸۰۶,۳۰۴ کیلووات ساعت می‌شود. میانگین ساعات استفاده مؤثر سالانه در شهر ویفانگ حدود ۱۳۰۰ ساعت است، با توجه به محاسبه ۵٪ بهره برگشتی پنل‌های خورشیدی دوطرفه روی چمن، تولید برق سالانه یک نیروگاه فتوولتائیک ۱ مگاواتی نصب شده در زاویه شیب بهینه ثابت در ویفانگ باید حدود ۱,۳۶۵,۰۰۰ کیلووات ساعت باشد، بنابراین بهره تولید برق سالانه این نیروگاه ردیاب خورشیدی نسبت به نیروگاه با زاویه شیب بهینه ثابت، ۱,۸۰۶,۳۰۴/۱,۳۶۵,۰۰۰ = ۳۲.۳٪ محاسبه می‌شود که از انتظار قبلی ما مبنی بر ۳۰٪ بهره تولید برق نیروگاه سیستم ردیاب خورشیدی دو محوره فراتر می‌رود.
عوامل تداخل تولید برق این نیروگاه دو محوره در سال 2021:
۱. زمان تمیز کردن پنل‌های خورشیدی کمتر است
۲.۲۰۲۱ سالی با بارندگی بیشتر است
۳. تحت تأثیر مساحت سایت، فاصله بین سیستم‌ها در جهت شمال-جنوب کم است.
۴. سیستم ردیابی خورشیدی سه محوره دو محوره همیشه تحت آزمایش‌های پیری (چرخش به جلو و عقب در جهت‌های شرق-غرب و شمال-جنوب ۲۴ ساعته) قرار دارد که اثرات نامطلوبی بر تولید کلی برق دارد.
۵.۱۰٪ از پنل‌های خورشیدی بر روی براکت خورشیدی ثابت قابل تنظیم (حدود ۵٪ بهبود تولید برق) و براکت ردیاب خورشیدی تک محوره کج (حدود ۲۰٪ بهبود تولید برق) نصب شده‌اند که این امر باعث کاهش اثر بهبود تولید برق ردیاب‌های خورشیدی دو محوره می‌شود.
۶. کارگاه‌هایی در غرب نیروگاه وجود دارند که سایه بیشتری ایجاد می‌کنند و مقدار کمی سایه در جنوب سنگ محوطه‌سازی تایشان وجود دارد (پس از نصب بهینه‌ساز توان ما روی پنل‌های خورشیدی که به راحتی سایه‌دار می‌شوند در اکتبر ۲۰۲۱، به طور قابل توجهی به کاهش تأثیر سایه بر تولید برق کمک می‌کند)، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است:
روی هم قرار گرفتن عوامل تداخل فوق، تأثیر آشکارتری بر تولید برق سالانه نیروگاه سیستم ردیابی خورشیدی دو محوره خواهد داشت. با توجه به اینکه شهر ویفانگ، استان شاندونگ، به طبقه سوم منابع روشنایی تعلق دارد (در چین، منابع خورشیدی به سه سطح تقسیم می‌شوند و طبقه سوم به پایین‌ترین سطح تعلق دارد)، می‌توان استنباط کرد که تولید برق اندازه‌گیری شده سیستم ردیابی خورشیدی دو محوره می‌تواند بدون عوامل تداخل بیش از 35٪ افزایش یابد. بدیهی است که این مقدار از بهره تولید برق محاسبه شده توسط PVsyst (تنها حدود 25٪) و سایر نرم‌افزارهای شبیه‌سازی بیشتر است.
درآمد تولید برق در سال 2021:
حدود ۸۲.۵٪ از برق تولید شده توسط این نیروگاه برای تولید و بهره‌برداری کارخانه استفاده می‌شود و ۱۷.۵٪ باقی‌مانده به شبکه برق ایالتی عرضه می‌شود. با توجه به میانگین هزینه برق این شرکت ۰.۱۱۳ دلار در هر کیلووات ساعت و یارانه قیمت برق شبکه‌ای ۰.۰۶۲ دلار در هر کیلووات ساعت، درآمد تولید برق در سال ۲۰۲۱ حدود ۲۹۵۰۰ دلار است. با توجه به هزینه ساخت حدود ۰.۵۶۵ دلار در هر وات در زمان ساخت، تنها حدود ۳ سال طول می‌کشد تا هزینه جبران شود، مزایای آن قابل توجه است!
تحلیل نیروگاه سیستم ردیاب خورشیدی دو محوره فراتر از انتظارات نظری:
در کاربرد عملی سیستم ردیابی خورشیدی دو محوره، عوامل مطلوب زیادی وجود دارد که نمی‌توان آنها را در شبیه‌سازی نرم‌افزاری در نظر گرفت، مانند:
نیروگاه سیستم ردیابی خورشیدی دو محوره اغلب در حال حرکت است و زاویه شیب آن بزرگتر است که برای تجمع گرد و غبار مساعد نیست.
هنگام بارندگی، سیستم ردیابی خورشیدی دو محوره را می‌توان با زاویه شیب‌دار تنظیم کرد که رسانای پنل‌های خورشیدی شستشوی باران باشد.
هنگام بارش برف، می‌توان نیروگاه سیستم ردیاب خورشیدی دو محوره را در زاویه شیب بزرگتری تنظیم کرد که در برابر لغزش برف رسانا باشد. به خصوص در روزهای آفتابی پس از موج سرما و برف سنگین، این برای تولید برق بسیار مطلوب است. برای برخی از براکت‌های ثابت، اگر کسی برای تمیز کردن برف وجود نداشته باشد، پنل‌های خورشیدی ممکن است به دلیل پوشیده شدن پنل‌های خورشیدی از برف، به مدت چند ساعت یا حتی چند روز نتوانند به طور معمول برق تولید کنند که منجر به تلفات زیاد تولید برق می‌شود.
براکت ردیابی خورشیدی، به ویژه سیستم ردیابی خورشیدی دو محوره، دارای بدنه براکت بلندتر، کف بازتر و روشن‌تر و اثر تهویه بهتری است که منجر به افزایش کامل راندمان تولید برق پنل‌های خورشیدی دو طرفه می‌شود.
در ادامه، تحلیل جالبی از داده‌های تولید برق در برخی مقاطع زمانی ارائه شده است:
از روی نمودار هیستوگرام، بدون شک ماه مه، ماه اوج تولید برق در کل سال است. در ماه مه، زمان تابش خورشید طولانی است، روزهای آفتابی بیشتری وجود دارد و میانگین دما کمتر از ژوئن و ژوئیه است که عامل کلیدی برای دستیابی به راندمان خوب تولید برق است. علاوه بر این، اگرچه زمان تابش خورشید در ماه مه طولانی‌ترین ماه سال نیست، اما تابش خورشید یکی از بالاترین ماه‌های سال است. بنابراین، منطقی است که در ماه مه تولید برق بالایی داشته باشیم.
در ۲۸ مه، همچنین بالاترین تولید برق یک روزه در سال ۲۰۲۱ را ایجاد کرد، با تولید کامل برق بیش از ۹.۵ ساعت.
اکتبر کمترین میزان تولید برق در سال ۲۰۲۱ را داشته است که تنها ۶۲ درصد از تولید برق در ماه مه را تشکیل می‌دهد و این مربوط به هوای بارانی نادر در اکتبر ۲۰۲۱ است.
علاوه بر این، بالاترین نقطه تولید برق در یک روز در 30 دسامبر 2020 قبل از سال 2021 رخ داد. در این روز، تولید برق در پنل‌های خورشیدی تقریباً به مدت سه ساعت از توان نامی STC فراتر رفت و بالاترین توان توانست به 108٪ از توان نامی برسد. دلیل اصلی این است که پس از موج سرما، هوا آفتابی، تمیز و دما سرد است. بالاترین دما در آن روز تنها -10 درجه سانتیگراد است.
شکل زیر یک منحنی تولید برق یک روزه معمولی از سیستم ردیابی خورشیدی دو محوره است. در مقایسه با منحنی تولید برق براکت ثابت، منحنی تولید برق آن هموارتر است و راندمان تولید برق آن در ظهر تفاوت چندانی با براکت ثابت ندارد. بهبود اصلی، تولید برق قبل از ساعت ۱۱:۰۰ صبح و بعد از ساعت ۱۳:۰۰ بعد از ظهر است. اگر قیمت برق در اوج و دره در نظر گرفته شود، دوره زمانی که تولید برق سیستم ردیابی خورشیدی دو محوره خوب است، عمدتاً با دوره زمانی اوج قیمت برق سازگار است، به طوری که افزایش درآمد حاصل از قیمت برق آن بیشتر از براکت‌های ثابت است.
زمان ارسال: 24 مارس 2022