Как одноосное отслеживание может повысить эффективность выработки электроэнергии на солнечных электростанциях
Получение лучшего сбора энергии и максимальная отдача от инвестиций являются основными задачами владельцев и разработчиков солнечных электростанций.
Сегодня акцент смещается на солнечные трекеры - моторизованные конструкции, которые ориентируют фотоэлектрические панели на солнце, чтобы собирать больше прямого солнечного света в течение дня - как надежное средство для достижения этих целей. Согласно недавнему исследовательскому отчету аналитической компании IHS, одноосные трекеры будут в этом году предпочтительным типом баланса системной наземной конструкции для фотоэлектрических модулей в США. Действительно, одноосные трекеры увеличивают производительность предприятия до 25% по сравнению с установками с фиксированным наклоном.
Выход энергии солнечной электростанции, оснащенной одноосевыми трекерами, можно дополнительно оптимизировать, внедрив эффективный процесс отслеживания. При базовых расчетах урожайности учитывается идеально ровная местность. Однако ни одно поле не является полностью плоским. Склоны и неровности местности приводят к потерям продукции, которые следует правильно предвидеть. Эксперт по отслеживанию солнечной энергии принял во внимание эти изменения на местности и разработал SMARTracking, интеллектуальный запатентованный двухэтапный процесс отслеживания для устранения воздействия неровных полей и получения до 5% дополнительной урожайности в год по сравнению с другими базовыми решениями. Давайте посмотрим, как это работает.
Этап 1. Устранение неровностей земли на этапе проектирования.
Первым шагом этого процесса является трехмерная оптимизация компоновки завода на этапе проектного исследования проекта. Перед проведением трехмерного исследования завода создается двухмерный план завода, который оптимизируется в соответствии с формой границ участка завода.
Оптимизация 3D начинается с подробного топографического анализа местности. Это позволяет определить идеальную высоту каждой стопки трекеров, чтобы максимально сгладить поверхность солнечных модулей на заводе и уменьшить необходимость в сортировке. Следовательно, взаимное затенение между таблицами уменьшается, тем самым сокращая периоды возврата и оптимизируя выход энергии. Кроме того, это также предотвращает разрезание свай на месте.
Изображение 1: оптимизация свай и выравнивание поверхности
В результате этого исследования был создан буклет свай, документ, в котором зарегистрировано трехмерное расположение каждой стопки слежения на заводе.
Изображение 2: пример 3D-макета с несколькими солнечными трекерами
Шаг 2. Внедрение индивидуального отслеживания на этапе строительства
Как только сваи забиваются в начале этапа строительства, их реальное местоположение на месте собирается и регистрируется в документе, который называется оценкой фактического строительства. Затем на основе зарегистрированных значений разрабатывается и реализуется индивидуальная программа отслеживания. Эта программа соответствует индивидуальной программе в каждом блоке управления двигателем, которая включает в себя стратегию обратного отслеживания (предотвращение затенения панели на панели).
Алгоритм отслеживания, реализованный в централизованном ПЛК, вычисляет оптимизированный угол в реальном времени для каждого двигателя. Этот угол определяется по точному расположению столов конкретного трекера и его соседей.
Изображение 3. Пример индивидуальной кинематики двух трекеров.
(оранжевые кружки указывают на критическую таблицу, определяющую угол слежения трекера)
Каждый солнечный трекер имеет наиболее подходящее положение в любой момент дня, и его управление индивидуализировано, что максимизирует получаемое излучение и улучшает производство энергии по сравнению с подходом глобального обратного отслеживания.
Более того, исследование фактического исполнения является основой для анализа расхождений между исходным буклетом свай и реальным расположением свай на месте. Это исследование направлено на обнаружение любого дефолта, который может привести к невозможности монтажа, что позволяет избежать потенциальной потери времени.
SMARTracking является результатом этого двухэтапного процесса, каждый из которых приводит к определенному увеличению энергии. Эти два шага независимы друг от друга.
Пример: SMARTracking на проекте фотоэлектрической станции мощностью 6,7 МВт во Франции: дополнительный прирост производства на 5%
Давайте теперь представим реальные цифры с точки зрения производства и прироста доходов по этому запатентованному двухэтапному процессу отслеживания, посмотрев на проект фотоэлектрической электростанции мощностью 6,7 МВт, расположенный на юго-западе Франции.
В таблице ниже приведены данные по проекту.
| Местонахождение площадки | Юго-Западная Франция |
| Мощность завода | 6,7 МВтп |
| Количество одноосных солнечных трекеров Exotrack HZ | 48 |
| Годовая выработка энергии | 8750 МВтч / год |
| Тип фотоэлектрических модулей | 72c Монокристаллический 315 Wp |
В таблице ниже указаны данные, относящиеся к топографии участка.
| Местные склоны | Южный склон | Восточный склон | Северный / Восточный склон | Южный / Восточный склон |
| Минимум | -4,02% | -6,45% | -4,39% | -4,75% |
| Максимум | 4,58% | 7,51% | 5,78% | 6,46% |
| В среднем | 1,21% | 1,34% | 1,15% | 1,28% |
Благодаря внедрению процесса SMARTracking на этом фотоэлектрическом заводе, оборудованном одноосными трекерами Exotrack HZ, было достигнуто дополнительное увеличение урожайности на 5% в год. Это приводит к увеличению выручки на 880 000 долларов за 20 лет при PPA в размере 100 долларов за МВтч. Приведенные ниже результаты были подтверждены независимой технической консультационной фирмой kiloWattsol.
| Увеличение производства с помощью SMARTracking | Прибыль от облучения | Прирост производства |
| Шаг 1. Оптимизация 3D-компоновки предприятия | 1,8% | 2,1% (185 МВтч / год) |
| Шаг 2. Индивидуальное отслеживание | 2,5% | 2,9% (255 МВтч / год) |
| SMARTracking (шаг 1 и шаг 2) | 4,3% | 5% (440 МВтч / год) |
| Увеличение доходов с помощью SMARTracking | PPA, пример 1 | PPA, пример 2 | ||
| PPA | 100 $ / МВтч | 80 € / МВтч | 62 $ / МВтч | 50 € / МВтч |
| Увеличение годового дохода благодаря SMARTracking | 44 000 долл. США | 35 000 € | 27 125 долл. США | 21 875 € |
| Увеличение доходов от SMARTracking за 20 лет | 880 000 долл. США | 700 000 € | 542 000 долл. США | 437 000 € |
