Met de ontwikkeling van technologie en de verlaging van de kosten worden zonvolgsystemen steeds vaker gebruikt in diverse fotovoltaïsche energiecentrales. De volledig automatische zonvolger met dubbele as is de meest voor de hand liggende optie om de energieopwekking te verbeteren. Er is echter een gebrek aan voldoende en wetenschappelijke praktijkgegevens in de sector over het specifieke effect van zonvolgsystemen met dubbele as op de verbetering van de energieopwekking. Hieronder volgt een eenvoudige analyse van het effect van een zonvolgsysteem met dubbele as op de verbetering van de energieopwekking, gebaseerd op de daadwerkelijke energieopwekkingsgegevens van 2021 van een zonne-energiecentrale met een zonvolgsysteem met dubbele as in Weifang, provincie Shandong, China.
(Geen vaste schaduw onder de tweeassige zonvolger, grondplanten groeien goed)
Korte introductie vande zonne-energieenergiecentrale
Installatielocatie:Shandong Zhaori New Energy Tech. Co., Ltd.
Lengte- en breedtegraad:118,98°O, 36,73°N
Installatietijd:November 2020
Projectomvang: 158 kW
Zonnepanelen:400 stuks Jinko 395W bifaciale zonnepanelen (2031*1008*40mm)
Omvormers:3 sets Solis 36kW omvormers en 1 set Solis 50kW omvormer
Het aantal geïnstalleerde zonvolgsystemen:
36 sets van het ZRD-10 tweeassige zonvolgsysteem, elk voorzien van 10 zonnepanelen, goed voor 90% van de totale geïnstalleerde capaciteit.
1 set ZRT-14 gekantelde zonnevolgers met één as en een hellingshoek van 15 graden, met 14 zonnepanelen.
1 set ZRA-26 verstelbare vaste zonnebeugel, met 26 zonnepanelen gemonteerd.
Bodemomstandigheden:Grasland (achterzijde winst is 5%)
Reinigingstijden van zonnepanelen2021:3 keer
Ssysteemafstand:
9,5 meter in oost-westrichting / 10 meter in noord-zuidrichting (afstand tussen de middelpunten)
Zoals weergegeven in de volgende lay-outtekening.
Overzicht van energieopwekking:
Hieronder vindt u de werkelijke gegevens over de energieproductie van de energiecentrale in 2021, verkregen via Solis Cloud. De totale energieproductie van de 158 kW-centrale bedroeg in 2021 285.396 kWh, wat neerkomt op 1.806,3 uur volledige energieproductie per jaar, oftewel 1.806.304 kWh omgerekend naar 1 MW. De gemiddelde effectieve gebruiksduur per jaar in de stad Weifang bedraagt ongeveer 1300 uur. Volgens de berekening van 5% terugwinning van bifaciale zonnepanelen op gras, zou de jaarlijkse energieopwekking van een fotovoltaïsche energiecentrale van 1 MW, geïnstalleerd onder een vaste optimale hellingshoek in Weifang, ongeveer 1.365.000 kWh moeten bedragen. De jaarlijkse energieopwekkingswinst van deze zonnevolginstallatie ten opzichte van een installatie onder een vaste optimale hellingshoek is berekend op 1.806.304/1.365.000 = 32,3%, wat onze eerdere verwachting van 30% energieopwekkingswinst voor een zonnevolginstallatie met twee assen overtreft.
Storingsfactoren van de energieopwekking van deze tweeassige energiecentrale in 2021:
1. Zonnepanelen hoeven minder vaak schoongemaakt te worden.
2.2021 is een jaar met meer regenval.
3. Door de locatie is de afstand tussen de systemen in noord-zuidrichting klein.
4. De drie dubbelassige zonvolgsystemen ondergaan continu verouderingstests (ze draaien 24 uur per dag heen en weer in oost-west- en noord-zuidrichting), wat nadelige gevolgen heeft voor de totale energieopwekking.
5,10% van de zonnepanelen wordt geïnstalleerd op verstelbare, vaste zonnebeugels (ongeveer 5% verbetering van de energieopwekking) en op gekantelde, enkelassige zonnevolgsystemen (ongeveer 20% verbetering van de energieopwekking), waardoor het effect van dubbelassige zonnevolgsystemen op de energieopwekking afneemt.
6. Er zijn werkplaatsen ten westen van de energiecentrale die meer schaduw veroorzaken, en een kleine hoeveelheid schaduw ten zuiden van de Taishan-landschapsstenen (na de installatie van onze energieoptimalisator op de zonnepanelen die gemakkelijk in de schaduw komen in oktober 2021, heeft dit de impact van schaduw op de energieopwekking aanzienlijk verminderd), zoals weergegeven in de volgende afbeelding:
De combinatie van de bovengenoemde interferentiefactoren zal een duidelijker effect hebben op de jaarlijkse energieopwekking van de zonne-energiecentrale met twee assen. Aangezien de stad Weifang in de provincie Shandong tot de derde klasse van lichtbronnen behoort (in China worden zonnebronnen in drie niveaus ingedeeld, waarbij de derde klasse het laagste niveau vertegenwoordigt), kan worden afgeleid dat de gemeten energieopwekking van het zonne-energiesysteem met twee assen met meer dan 35% kan toenemen zonder interferentiefactoren. Dit overtreft duidelijk de door PVsyst (slechts ongeveer 25%) en andere simulatiesoftware berekende winst in energieopwekking.
Inkomsten uit energieopwekking in 2021:
Ongeveer 82,5% van de door deze energiecentrale opgewekte energie wordt gebruikt voor de productie en bedrijfsvoering van de fabriek, en de resterende 17,5% wordt aan het staatsnet geleverd. Rekening houdend met de gemiddelde elektriciteitskosten van dit bedrijf van $ 0,113/kWh en de subsidie op de elektriciteitstarieven van $ 0,062/kWh, bedroeg de opbrengst van de energieopwekking in 2021 ongeveer $ 29.500. Gezien de bouwkosten van ongeveer $ 0,565/W ten tijde van de bouw, duurt het slechts ongeveer 3 jaar om de kosten terug te verdienen. De voordelen zijn dus aanzienlijk!
Analyse van een energiecentrale met een zonnevolgsysteem met dubbele as die de theoretische verwachtingen overtreft:
Bij de praktische toepassing van een zonvolgsysteem met twee assen zijn er veel gunstige factoren die niet in softwaresimulaties kunnen worden meegenomen, zoals:
De zonnevolginstallatie met dubbele as is vaak in beweging en de hellingshoek is groter, wat niet bevorderlijk is voor stofophoping.
Bij regen kan het zonvolgsysteem met dubbele as in een hoek worden gezet die bevorderlijk is voor het schoonspoelen van de zonnepanelen door de regen.
Bij sneeuwval kan de zonnevolginstallatie met dubbele as onder een grotere hellingshoek worden geplaatst, wat het glijden van sneeuw bevordert. Vooral op zonnige dagen na een koude periode en zware sneeuwval is dit zeer gunstig voor de stroomopwekking. Bij sommige vaste montagesystemen kan het voorkomen dat de zonnepanelen, als er niemand is om de sneeuw te verwijderen, gedurende enkele uren of zelfs dagen geen stroom opwekken doordat de panelen bedekt zijn met sneeuw, wat leidt tot aanzienlijke verliezen in de stroomopwekking.
Een zonvolgsysteem, met name een systeem met dubbele as, heeft een hogere behuizing, een opener en lichtere onderkant en een betere ventilatie, wat bijdraagt aan een optimale benutting van de energieopwekkingsefficiëntie van dubbelzijdige zonnepanelen.
Hieronder volgt een interessante analyse van gegevens over energieopwekking op bepaalde momenten:
Uit het histogram blijkt ongetwijfeld dat mei de piekmaand is voor de elektriciteitsproductie van het hele jaar. In mei is de zonnestraling lang, zijn er meer zonnige dagen en is de gemiddelde temperatuur lager dan in juni en juli. Dit zijn cruciale factoren voor een goede efficiëntie van de elektriciteitsproductie. Hoewel de zonnestraling in mei niet de langste van het jaar is, is het wel een van de maanden met de hoogste zonnestraling. Het is daarom logisch dat de elektriciteitsproductie in mei hoog is.
Op 28 mei realiseerde het ook de hoogste stroomproductie op één dag in 2021, met een volledige stroomopwekking van meer dan 9,5 uur.
Oktober was in 2021 de maand met de laagste elektriciteitsproductie, slechts 62% van de productie in mei. Dit hangt samen met het ongebruikelijke regenachtige weer in oktober 2021.
Bovendien vond het hoogste punt van stroomopwekking op één dag plaats op 30 december 2020, vóór 2021. Op die dag overtrof de stroomopwekking van de zonnepanelen gedurende bijna drie uur het nominale vermogen van de STC-normen, met een piek van 108% van het nominale vermogen. De belangrijkste reden hiervoor was dat na de koude golf het weer zonnig was, de lucht schoon en de temperatuur laag. De hoogste temperatuur op die dag was slechts -10℃.
De volgende afbeelding toont een typische stroomopwekkingscurve van een tweeassig zonvolgsysteem gedurende één dag. Vergeleken met de stroomopwekkingscurve van een systeem met vaste beugels, is de curve van het tweeassige zonvolgsysteem vloeiender en verschilt het rendement rond het middaguur niet veel van dat van het systeem met vaste beugels. De belangrijkste verbetering is te zien in de stroomopwekking vóór 11:00 uur en na 13:00 uur. Rekening houdend met de piek- en dalprijzen voor elektriciteit, valt de periode waarin het tweeassige zonvolgsysteem een goede stroomopwekking levert grotendeels samen met de piekperiodes voor elektriciteitsprijzen. Hierdoor is de winst uit elektriciteitsinkomsten hoger dan bij systemen met vaste beugels.
Geplaatst op: 24 maart 2022