光伏跟踪:千万别说“我”没有技术含量!附5家主流企业创新PK

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楼主 2019-01-16 03:50:14
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回顾光伏支架专题的开篇,笔者介绍了支架的分类,发展历程,以及其在光伏系统中的重要地位。稿件一经发出就在光伏圈引发了热议,大家各抒已见的同时也对支架行业未来的发展充满期待,很多业内人士希望通过笔者的发声,能让有识之士更关注支架进而推动整个行业的发展。


世纪新能源网 记者 许译心

邮箱xuyixin@ne21.com


上文笔者留下了伏笔,支架究竟面临着哪些挑战,各支架企业又有哪些技术创新?针对这一问题,笔者采访了行业内的相关从业人员,听听他们怎么说?

支架究竟面临哪些挑战?

世纪新能源网记者在采访中获悉,由于支架有固定支架和跟踪支架之分,那么它们遇到的问题也不尽相同,对于固定支架来说,主要受质量功能的限制,从业者大都认为支架的技术含量低,不会投入太多的时间和金钱去进行技术开发,目前市面上设计的支架也有部分是应付了事,实现了安装的最低要求即可,并没有根据实际情况做系统的分析。新奥光伏集成有限公司的结构工程师梁文翰在接受记者采访时表示,在实际工程项目中,质量问题时有出现,比如连接螺栓,设计要求是不锈钢 A2-70的,但具体使用的时候就五花八门了,有时候是厂家以次充好,有时候是采购方为了降低成本采购了便宜的支架,这就导致装上组件没多久,支架就锈迹斑斑了,有的项目继续使用,有的项目就换掉了,继续使用难保5年、10年后不出现问题,换掉又会增加安装成本,估算其再次安装成本会占项目总成本的10%左右,还要按日发电量赔付业主损失。

而跟踪支架问题更多,很多支架行业的从业者告诉记者,跟踪系统的设计原理并不复杂,但现阶段仍有短板待补。黄山睿基股份总裁孙海涛在采访中表示,困扰光伏跟踪系统推广最大的痛点就在于可靠性,早期市场上一些跟踪产品缺乏可靠性,常有电机和控制器失准、转动系统失灵、轴承打滑等缺陷,影响较坏,导致许多投资商不敢再尝试。

跟踪支架的另一个痛点就是成本,中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司在解读光伏跟踪技术制约因素时说:“成本是个较大的问题。行业普遍情况下,采用平单轴跟踪的电站,投资增加0.5~1.4元/瓦,斜单轴增加1~1.5元/瓦,双轴增加2.5~3.5元/瓦。成本较高的跟踪产品,对开发商的吸引力不会有多大。”

同景新能源副总叶玉芬也在中采访表示:不少研发机构在追踪技术上折戟是因为他们期望太阳能电池板360度旋转捕光,想一口吃成胖子,就像雷达追踪系统的构造。然而,无死角旋转听着美,成本却不低。首先,电池组件需连接支撑其旋转的装置(或支点),加之光伏板为离地运行,应对极端天气能力差,设备稳定性不强;其次,复杂的装置需耗费更多零部件,成本难以控制,这与其发电效率提高幅度不匹配;第三,驱动光伏板360度旋转需要能源(如耗电)维持,光伏板成了耗能产品,不符合长远打算;最后,设备损耗及使用寿命期限存疑。

然而,随着业内优秀制造商的技术不断进步与成熟,光伏跟踪产品的生产成本在不断下降,可靠性也在不断提升,据权威调研机构ZionResearch预计,到2020年,全球太阳能跟踪器需求产值为63.7亿美元。2015年和2020年之间,全球太阳能跟踪器复合增长(CAGR)17.6%。受益于全球太阳能跟踪器市场的蓬勃发展,中国太阳能跟踪系统市场也将迎来春天,那么在蓬勃发展的过程中,技术创新就显得尤为重要。


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各支架企业有哪些技术创新?


世界首创冗余设计——双系统 一主一备

中信博董事长蔡浩在接受记者采访时介绍说:通过提升发电量来增加收入是目前最可行的方法之一,而光伏支架作为光伏电站的骨骼系统,早已摆脱传统的支撑体系作用,通过跟踪系统的创新发展助力光伏产业更高效发电。就目前而言,相比其他技术途径,跟踪提升发电量效果最为明显。针对跟踪系统的稳定性问题。中信博提出了“冗余设计”理念,这一理念是世界首创,并代表中国制定跟踪系统稳定性和可靠性的国际标准。该系统的核心是关键部件采用两个独立系统,一主一备,主系统如果发生故障,将会在十几秒内自动切换到备用系统,真正实现“永不停机”的承诺,不需要人工干预,从而一定程度上降低了运维人力成本。




高品质回转式减速器 提高追日系统跟踪精度

在跟踪太阳能领域,回转减速器被誉为"跟踪的心脏",回转的质量直接决定着太阳能跟踪发电项目"能不能发电"、"能发多少电"的问题。早期中国太阳能跟踪系统受缺乏行业标准、质量不达标等因素影响,在实际运用中广遭诟病。华方新能源高科设备有限公司市场部经理刘海刚曾在采访中介绍过,华方新能源的回转式减速器有其独特的特点,每个系列均可依据客户需求提供定制化服务。为了坚持产品品质,华方新能源还选择与美国百年传动企业CONEDRIVE合作,利用其核心双包络技术对产品技术进一步升级。与此同时华方新能源还主动引进德国进口三坐标测量仪,其能够对工件的尺寸精度、定位精度、几何精度、轮廓精度进行精确的测量,使其生产出跟踪精度更高的回转式减速器。





太阳能追踪技术 古老智慧的延续

同景新能源副总叶玉芬告诉记者,他们的太阳能追踪技术的成功研制,是对古老智慧的创造性延续。 “太阳运行有规律可循,古人参照太阳轨迹制定历法,我们借鉴了这一智慧。”

先由发电板传感器测定自身角度数据,反馈到电脑中枢,再参照太阳角度下达调整发电板角度的指令,作东西向扇形运动,发电板看着像追着太阳跑。而南北向角度,则按季节需要通过人工以简易换挡形式调整光伏板南北向角度,应对季节更替。扇形运动比圆周运动稳定,成本大幅降低,规模化成为可能。





据了解,为了适应光伏电站的多种复杂地形,最大程度的保护原地貌。同景新能源专门研发了一款高地形适应性的“H型”平单轴跟踪系统,该系统支架桩基跨度灵活,可依地形地势原貌灵活变动,不用考虑结构的限制,同时独特的推杆结构设计, 使安装位置不受结构的限制。

机械设计最简 PowerTracker 智能跟踪系统

早前世纪新能源网曾经发布过一篇关于保威智能光伏跟踪系统PowerTracker的文章,介绍了该系统机械设计和运维方式。





做跟踪系统的企业都了解,跟踪器的机械设计,应当考虑到夏至时太阳的最大偏移(轴间最大偏移角度)。平单轴跟踪器或极轴(斜单轴)追踪器,最大的角运动通常不超过90°或120°。在后续的采访中记者了解到,保威的PowerTracker 智能跟踪系统在在研发设计的时候考虑到金属的热膨胀性与正确地安装减速器的前提下,跟踪器的机械结构设计必须紧密牢固。在合理的机械磨损、风压损耗与材料折旧的情况下,跟踪系统都可以保证25年的使用期限。同时为了保障长时间的使用寿命,跟踪器的所有零部件都需要进行电镀或者其它表面防锈处理。

工匠精神Trinatracker跟踪系统高品质保证高可靠性

对于产品制造企业来说,工匠精神尤为重要,高标准的质量保证才能让用户更放心,记者在采访天合光能副总裁董曙光时了解到:Trinatracker跟踪系统是天合光能花了两年半的时间才将产品真正推向市场的。关于该系统质量上的可靠性董曙光向记者介绍说:首先,市场上大部分支架的主梁都采用Q235钢材,但在天合内部讨论时,近乎全部支持跟踪系统主梁采用更高强度的Q345钢材,就是为了确保高强度,保证高可靠性。其次,光伏系统应用条件通常较为恶劣,各种荒山荒坡、滩涂、采煤沉陷地区都有所涉及,自然条件复杂,耐候性就成了光伏系统正常运行25年的关键保障。因此,稳定可靠就成为光伏系统的核心,比功能、功率更重要。天合光能推出的产品其双立柱设计可以保证地面沉降小于15度时,智慧型跟踪系统能自主应对,减少发电量损失。同时,采用Trinatracker高可靠智慧型跟踪系统后,每瓦投资将增加0.4-0.5元,但发电量可显著增加10-25%。


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随着中国FIT补贴下调与平价上网的紧迫需求,利用跟踪系统提高发电效率,是光伏降低度电成本的重要法宝。但由于时间的限制,笔者只采访了上述相关企业的负责人,介绍了四种技术创新系统,相信行业内还有很多企业有自己的独特的创新技术,希望在阅读此文后能积极与笔者联系,笔者也愿作为喉舌向更多的人传递支架“不为人知的秘密!


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