Con lo sviluppo della tecnologia e la riduzione dei costi, i sistemi di inseguimento solare sono stati ampiamente utilizzati in diversi impianti fotovoltaici. L'inseguitore solare biassiale completamente automatico è il più ovvio tra tutti i tipi di sistemi di inseguimento per migliorare la produzione di energia, ma mancano dati scientifici sufficienti e concreti nel settore per valutare l'effetto specifico di miglioramento della produzione di energia del sistema di inseguimento solare biassiale. Di seguito è riportata una semplice analisi dell'effetto di miglioramento della produzione di energia del sistema di inseguimento biassiale, basata sui dati effettivi di produzione di energia nel 2021 di una centrale solare a inseguimento biassiale installata nella città di Weifang, nella provincia di Shandong, in Cina.
(Nessuna ombra fissa sotto l'inseguitore solare a doppio asse, le piante coltivate a terra crescono bene)
Breve introduzione diil solarecentrale elettrica
Luogo di installazione:Shandong Zhaori New Energy Tech. Co., Ltd.
Longitudine e latitudine:118,98°E, 36,73°N
Tempo di installazione:Novembre 2020
Scala del progetto: 158 kW
Solarepannelli:400 pezzi di Pannelli solari bifacciali Jinko da 395 W (2031*1008*40 mm)
Inverter:3 set di inverter Solis da 36 kW e 1 set di inverter Solis da 50 kW
Numero di sistemi di inseguimento solare installati:
36 set di sistemi di inseguimento solare a doppio asse ZRD-10, ciascuno installato con 10 pannelli solari, che rappresentano il 90% della capacità totale installata.
1 set di inseguitori solari monoassiali inclinati ZRT-14 con inclinazione di 15 gradi, con 14 pannelli solari installati.
1 set di staffe solari fisse regolabili ZRA-26, con 26 pannelli solari installati.
Condizioni del terreno:Prateria (il guadagno sul lato posteriore è del 5%)
Tempi di pulizia dei pannelli solari in2021:3 volte
Ssistemadistanza:
9,5 metri in direzione est-ovest / 10 metri in direzione nord-sud (distanza da centro a centro)
Come mostrato nel seguente disegno di layout
Panoramica sulla produzione di energia:
Di seguito sono riportati i dati effettivi di produzione di energia della centrale elettrica nel 2021, ottenuti da Solis Cloud. La produzione di energia totale della centrale elettrica da 158 kW nel 2021 è stata di 285.396 kWh e le ore di produzione annue a piena potenza sono state di 1.806,3 ore, che corrispondono a 1.806.304 kWh convertiti in 1 MW. Le ore medie di utilizzo effettivo annuale nella città di Weifang sono circa 1300 ore, secondo il calcolo del guadagno posteriore del 5% dei pannelli solari bifacciali sull'erba, la produzione annuale di energia di una centrale fotovoltaica da 1 MW installata con un angolo di inclinazione ottimale fisso a Weifang dovrebbe essere di circa 1.365.000 kWh, quindi il guadagno di energia annuale di questa centrale elettrica a inseguimento solare rispetto alla centrale elettrica con un angolo di inclinazione ottimale fisso è calcolato essere 1.806.304/1.365.000 = 32,3%, che supera la nostra precedente aspettativa di un guadagno di energia del 30% per la centrale elettrica con sistema di inseguimento solare a doppio asse.
Fattori di interferenza della produzione di energia di questa centrale elettrica a doppio asse nel 2021:
1. I tempi di pulizia dei pannelli solari sono ridotti
2.2021 è un anno con più precipitazioni
3. A causa dell'area del sito, la distanza tra i sistemi in direzione nord-sud è ridotta
4. I tre sistemi di inseguimento solare a doppio asse sono sempre sottoposti a test di invecchiamento (ruotando avanti e indietro nelle direzioni est-ovest e nord-sud 24 ore al giorno), il che ha effetti negativi sulla produzione di energia complessiva
Il 5,10% dei pannelli solari è installato su staffe solari fisse regolabili (circa il 5% di miglioramento della produzione di energia) e su staffe inclinate per inseguitori solari monoassiali (circa il 20% di miglioramento della produzione di energia), il che riduce l'effetto di miglioramento della produzione di energia degli inseguitori solari biassiali.
6. Ci sono officine a ovest della centrale elettrica che creano più ombra e una piccola quantità di ombra a sud della pietra paesaggistica di Taishan (dopo aver installato il nostro ottimizzatore di potenza sui pannelli solari che sono facili da ombreggiare nell'ottobre 2021, è stato significativamente utile ridurre l'impatto dell'ombra sulla produzione di energia), come mostrato nella figura seguente:
La sovrapposizione dei fattori di interferenza sopra descritti avrà un impatto più evidente sulla produzione energetica annua della centrale a inseguimento solare biassiale. Considerando che la città di Weifang, nella provincia dello Shandong, appartiene alla terza classe di risorse di illuminazione (in Cina, le risorse solari sono divise in tre livelli, e la terza classe appartiene al livello più basso), si può dedurre che la produzione energetica misurata del sistema di inseguimento solare biassiale può essere aumentata di oltre il 35% senza fattori di interferenza. Questo supera ovviamente il guadagno di produzione energetica calcolato da PVsyst (solo circa il 25%) e da altri software di simulazione.
Ricavi della produzione di energia nel 2021:
Circa l'82,5% dell'energia generata da questa centrale elettrica viene utilizzata per la produzione e il funzionamento dello stabilimento, mentre il restante 17,5% viene immesso nella rete elettrica statale. Considerando il costo medio dell'elettricità di questa azienda, pari a 0,113 dollari/kWh, e il sussidio per il prezzo dell'elettricità in rete di 0,062 dollari/kWh, il reddito derivante dalla produzione di energia elettrica nel 2021 ammonta a circa 29.500 dollari. Considerando il costo di costruzione, pari a circa 0,565 dollari/W al momento della costruzione, ci vogliono solo circa 3 anni per recuperare il costo, con vantaggi considerevoli!
Analisi di un impianto di produzione di energia con sistema di inseguimento solare a doppio asse che supera le aspettative teoriche:
Nell'applicazione pratica del sistema di inseguimento solare a doppio asse, ci sono molti fattori favorevoli che non possono essere considerati nella simulazione software, come:
La centrale elettrica con sistema di inseguimento solare a doppio asse è spesso in movimento e l'angolo di inclinazione è maggiore, il che non favorisce l'accumulo di polvere.
Quando piove, il sistema di inseguimento solare a doppio asse può essere regolato su un angolo inclinato che favorisce il lavaggio dei pannelli solari con la pioggia.
In caso di neve, l'impianto fotovoltaico a doppio asse può essere impostato con un angolo di inclinazione maggiore, che favorisce lo scivolamento della neve. Soprattutto nelle giornate di sole dopo un'ondata di freddo e forti nevicate, la situazione è molto favorevole per la produzione di energia. Per alcuni impianti fissi, se non c'è un uomo a pulire la neve, i pannelli solari potrebbero non essere in grado di generare elettricità normalmente per diverse ore o addirittura diversi giorni a causa della neve che li ricopre, con conseguenti gravi perdite di produzione di energia.
La staffa di inseguimento solare, in particolare il sistema di inseguimento solare a doppio asse, ha un corpo della staffa più alto, una base più aperta e luminosa e un migliore effetto di ventilazione, che favorisce lo sfruttamento completo dell'efficienza di generazione di energia dei pannelli solari bifacciali.
Di seguito un'interessante analisi dei dati relativi alla produzione di energia in alcuni momenti:
Dall'istogramma, maggio è indubbiamente il mese di picco della produzione di energia elettrica dell'intero anno. A maggio, l'irraggiamento solare è più lungo, ci sono più giorni di sole e la temperatura media è inferiore a quella di giugno e luglio, fattore chiave per ottenere una buona efficienza nella produzione di energia. Inoltre, sebbene il periodo di irraggiamento solare a maggio non sia il mese più lungo dell'anno, la radiazione solare è uno dei mesi più alti dell'anno. Pertanto, è ragionevole avere un'elevata produzione di energia elettrica a maggio.
Il 28 maggio ha anche creato la più alta produzione di energia in un solo giorno del 2021, con una produzione di energia completa superiore a 9,5 ore
Ottobre è il mese con la produzione di energia più bassa del 2021, pari solo al 62% della produzione di maggio; ciò è dovuto alle rare piogge registrate nell'ottobre 2021.
Inoltre, il punto di massima produzione di energia in un singolo giorno si è verificato il 30 dicembre 2020, prima del 2021. In questo giorno, la produzione di energia dei pannelli solari ha superato la potenza nominale STC per quasi tre ore, raggiungendo il 108% della potenza nominale. Il motivo principale è che, dopo l'ondata di freddo, il tempo è soleggiato, l'aria è pulita e le temperature sono basse. La temperatura massima di quel giorno è stata di soli -10 °C.
La figura seguente mostra una tipica curva di produzione di energia giornaliera di un sistema a inseguimento solare biassiale. Rispetto alla curva di produzione di energia a forcella fissa, la sua curva di produzione di energia è più uniforme e l'efficienza di produzione di energia a mezzogiorno non si discosta molto da quella a forcella fissa. Il principale miglioramento riguarda la produzione di energia prima delle 11:00 e dopo le 13:00. Considerando i prezzi dell'elettricità nelle fasce orarie di picco e di valle, il periodo in cui la produzione di energia del sistema a inseguimento solare biassiale è buona è in gran parte coerente con il periodo in cui il prezzo dell'elettricità è al picco, quindi il suo guadagno in termini di entrate derivanti dal prezzo dell'elettricità è maggiore rispetto alle fasce orarie fisse.
Data di pubblicazione: 24-03-2022