تفاوت عملکرد بین سیستم نصب PV زمینی و سیستم ردیابی براکت

خصوصیات تولید انرژی

دارای سطح زیر زمینی سیستم های فتوولتائیک شیب ثابت به طور معمول عملکرد انرژی سالانه 10-30 ٪ پایین تر در مقایسه با سیستم های ردیابی تک محور در مناطق جغرافیایی میانی را نشان می دهد. شکاف عملکرد بر اساس موقعیت جغرافیایی متفاوت است ، در حالی که سیستم های ردیابی مزایای بیشتری را در مناطقی با تابش طبیعی مستقیم مستقیم (DNI) نشان می دهد. سیستم های ردیابی محور دو محور سود اضافی 5-8 ٪ نسبت به سیستم های تک محور را ارائه می دهند ، اگرچه این مزیت باید در برابر افزایش پیچیدگی وزن شود.

تغییرات عملکرد جغرافیایی

در عرض جغرافیایی زیر 30 درجه ، ردیاب های تک محور به طور معمول به 15-20 ٪ تولید انرژی بالاتر از سیستم های شیب ثابت می رسند. بین عرض جغرافیایی 30-40 درجه ، این مزیت به 20-25 ٪ افزایش می یابد. بالاتر از عرض جغرافیایی 40 درجه ، این تفاوت به دلیل زاویه ارتفاع پایین خورشید می تواند به 25-30 ٪ برسد. مناطق ساحلی با پوشش ابر مکرر ، مزایای ردیابی را کاهش می دهد ، گاهی اوقات به میزان 8-12 ٪ بهبود نسبت به سیستم های ثابت.

قابلیت اطمینان و نگهداری سیستم

سیستم های نصب شیب ثابت طرح های مکانیکی ساده تری با قطعات متحرک کمتری دارند و در نتیجه میانگین زمان بین خرابی (MTBF) بیش از 25 سال است. سیستم های ردیابی حاوی 12-18 اجزای مکانیکی از جمله موتورها ، گیربکس ها و سیستم های کنترل هستند که به طور معمول هر 3-5 سال یکبار نیاز به تعمیر و نگهداری دارند. هزینه های نگهداری سالانه برای سیستم های ردیابی به طور کلی 2-3 برابر بیشتر از نصب های ثابت است.

ملاحظات ساختاری و نصب

سیستم های شیب ثابت برای جلوگیری از سایه بین ردیف ، به 25-40 ٪ مساحت زمین بیشتر در هر مگاوات نیاز دارند. سیستم های ردیابی نیاز به تسطیح دقیق در تحمل 0.5 درجه و زیرساخت های الکتریکی اضافی برای مکانیسم های درایو دارند. مقاومت در برابر باد به طور قابل توجهی متفاوت است - سیستم های ثابت می توانند در هنگام مهندسی به درستی از بادهای 150 کیلومتر در ساعت مقاومت کنند ، در حالی که سیستم های ردیابی اغلب به موقعیت های تقویت کننده بالاتر از 80 کیلومتر در ساعت سرعت باد نیاز دارند.

معیارهای عملکرد مالی

مقایسه ترمیم شده انرژی (LCOE) به شدت به شرایط محلی بستگی دارد. سیستم های ردیابی اقتصاد بهتری را در مناطقی با قیمت برق بالاتر از 0.12 دلار در کیلووات ساعت و DNI بیش از 5 کیلووات ساعت در متر مربع در روز نشان می دهند. سیستم های شیب ثابت اغلب در مناطقی با تابش کمتری یا هزینه های زمین حداقل ، مقرون به صرفه تر هستند. دوره بازپرداخت حق بیمه سیستم ردیابی به طور معمول از 4-7 سال در مکان های مطلوب متغیر است.

خصوصیات عملیاتی

سیستم های شیب ثابت با بارهای انگل ناچیز کار می کنند ، در حالی که سیستم های ردیابی 0.5-1.5 ٪ از انرژی تولید شده برای حرکت و کنترل مصرف می کنند. ریختن برف از طریق تنظیمات موقعیت به طور مؤثرتری در سیستم های ردیابی رخ می دهد ، در حالی که سیستم های ثابت ممکن است نیاز به پاکسازی دستی در مناطق بارش برف سنگین داشته باشند. نرخ خیساندن بین فناوری ها متفاوت است ، در حالی که سیستم های ردیابی گاهی به دلیل تغییر زاویه های پانل ، گرد و غبار را متفاوت جمع می کنند.

عوامل انتخاب فناوری

پارامترهای تصمیم گیری کلیدی شامل کیفیت منابع خورشیدی (نسبت DNI/GHI) ، در دسترس بودن زمین ، هزینه های کار محلی برای نگهداری و الزامات اتصال شبکه است. سیستم های ردیابی در مناطقی با شرایط واضح آسمان عملکرد بهتری دارند ، در حالی که سیستم های شیب ثابت ممکن است در آب و هوای غالباً پوشیده از ابر ارجح باشند. مشوق های مالی و ساختارهای تعرفه ای اغلب به اندازه ملاحظات فنی بر انتخاب بهینه تأثیر می گذارد.

مقایسه اثرات زیست محیطی

سیستم های ردیابی به 15-20 ٪ بیشتر از فولاد و آلومینیوم در هر وات نصب شده نیاز دارند و انرژی تجسم یافته افزایش می یابد. با این حال ، تولید انرژی بالاتر آنها به طور معمول در طی 1-2 سال از کار ، این ضرر را جبران می کند. بهره وری کاربری اراضی سیستم های ردیابی را مورد علاقه قرار می دهد و تقریباً 20-30 ٪ مساحت کمتری برای تولید سالانه معادل دارد. هر دو سیستم پروفایل های بازیافت پایان زندگی مشابه را برای اجزای اصلی نشان می دهند.

راه حل های ترکیبی در حال ظهور

سیستم های تنظیم شیب فصلی یک رویکرد میانی را نشان می دهد و 8-10 ٪ بهبود عملکرد سالانه نسبت به سیستم های ثابت با حداقل پیچیدگی اضافه شده را ارائه می دهد. برخی از طرح های جدیدتر قابلیت اطمینان شیب ثابت را با مزایای ردیابی جزئی از طریق فاصله ردیف بهینه شده و تنظیمات ماژول دوقطبی ترکیب می کنند. این راه حل های ترکیبی ممکن است در مناطق خاص آب و هوایی به گزینه های قابل دوام تبدیل شوند.

روند توسعه آینده

ردیابی بهبود قابلیت اطمینان سیستم از طریق موتورهای DC بدون برس و کنترل حالت جامد می تواند هزینه های نگهداری را کاهش دهد. به طور همزمان ، نوآوری های شیب ثابت مانند ماژول های bifacial با بازتاب زمین بهینه ممکن است شکاف عملکرد انرژی را محدود کند. الگوریتم های کنترل پیشرفته با استفاده از داده های پیش بینی آب و هوا ممکن است عملکرد سیستم ردیابی را در شرایط ابر متغیر افزایش دهد.

چارچوب تصمیم گیری برای توسعه دهندگان پروژه

یک ارزیابی جامع باید با استفاده از الگوهای آب و هوایی محلی از جمله تنوع پوشش ابر ، عملکرد انرژی را مدل کند. تجزیه و تحلیل مالی باید با توجه به نرخ کار محلی و در دسترس بودن قطعات ، هزینه های پیش بینی شده O&M را در طول عمر پروژه به حساب آورد. عوامل خاص سایت مانند شرایط خاک ، الگوهای باد و فعالیت لرزه ای ممکن است در نهایت مناسب ترین انتخاب فناوری را تعیین کند. $ $