ด้วยการพัฒนาของเทคโนโลยีและการลดลงของต้นทุน ระบบติดตามแสงอาทิตย์จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ต่างๆ โดยระบบติดตามแสงอาทิตย์แบบสองแกนอัตโนมัติเต็มรูปแบบเป็นระบบที่เห็นได้ชัดที่สุดในบรรดาระบบติดตามแสงอาทิตย์ทุกประเภทในการเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้า แต่ในอุตสาหกรรมยังขาดข้อมูลจริงที่เพียงพอและเป็นวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับผลการเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้าที่เฉพาะเจาะจงของระบบติดตามแสงอาทิตย์แบบสองแกน ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์อย่างง่ายเกี่ยวกับผลการเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้าของระบบติดตามแสงอาทิตย์แบบสองแกนโดยอิงจากข้อมูลการผลิตไฟฟ้าจริงในปี 2021 ของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบติดตามแสงอาทิตย์สองแกนที่ติดตั้งในเมืองเหวยฟาง มณฑลชานตง ประเทศจีน
(ไม่มีเงาคงที่ใต้แผงโซลาร์เซลล์แบบสองแกน พืชที่ปลูกบนพื้นดินเจริญเติบโตได้ดี)
แนะนำโดยสังเขปเกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย์โรงไฟฟ้า
สถานที่ติดตั้ง:บริษัท ชานตง จ้าวหรี นิว เอนเนอร์จี เทค จำกัด
เส้นลองจิจูดและละติจูด:118.98°ตะวันออก, 36.73°เหนือ
ระยะเวลาการติดตั้ง:พฤศจิกายน 2020
ขนาดของโครงการ: 158 กิโลวัตต์
แสงอาทิตย์แผง:400 ชิ้น แผงโซลาร์เซลล์แบบสองด้าน Jinko 395W (2031*1008*40 มม.)
อินเวอร์เตอร์:อินเวอร์เตอร์ Solis ขนาด 36 กิโลวัตต์ จำนวน 3 ชุด และอินเวอร์เตอร์ Solis ขนาด 50 กิโลวัตต์ จำนวน 1 ชุด
จำนวนระบบติดตามแสงอาทิตย์ที่ติดตั้ง:
ชุดระบบติดตามแสงอาทิตย์แบบสองแกน ZRD-10 จำนวน 36 ชุด แต่ละชุดติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ 10 แผ่น คิดเป็น 90% ของกำลังการผลิตติดตั้งทั้งหมด
ชุดติดตามแสงอาทิตย์แบบแกนเดี่ยวเอียง ZRT-14 จำนวน 1 ชุด ที่มีมุมเอียง 15 องศา พร้อมแผงโซลาร์เซลล์ติดตั้งแล้ว 14 ชิ้น
ชุดขาตั้งยึดแผงโซลาร์เซลล์แบบปรับได้ ZRA-26 จำนวน 1 ชุด พร้อมแผงโซลาร์เซลล์ติดตั้งแล้ว 26 แผง
สภาพพื้นดิน:ทุ่งหญ้า (ส่วนท้ายเพิ่มขึ้น 5%)
ระยะเวลาในการทำความสะอาดแผงโซลาร์เซลล์2021:3 ครั้ง
Sระบบระยะทาง:
9.5 เมตรในแนวตะวันออก-ตะวันตก / 10 เมตรในแนวเหนือ-ใต้ (ระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลาง)
ดังแสดงในแบบร่างผังต่อไปนี้
ภาพรวมของการผลิตพลังงาน:
ต่อไปนี้เป็นข้อมูลการผลิตพลังงานจริงของโรงไฟฟ้าในปี 2021 ที่ได้จาก Solis Cloud โรงไฟฟ้าขนาด 158 กิโลวัตต์แห่งนี้ผลิตพลังงานได้ทั้งหมด 285,396 กิโลวัตต์ชั่วโมงในปี 2021 และมีชั่วโมงการผลิตพลังงานเต็มกำลังต่อปี 1,806.3 ชั่วโมง ซึ่งเมื่อแปลงเป็น 1 เมกะวัตต์ จะได้ 1,806,304 กิโลวัตต์ชั่วโมง ชั่วโมงการใช้งานที่มีประสิทธิภาพเฉลี่ยต่อปีในเมืองเหวยฟางอยู่ที่ประมาณ 1,300 ชั่วโมง จากการคำนวณผลตอบแทน 5% ของแผงโซลาร์เซลล์แบบสองด้านที่ติดตั้งบนพื้นหญ้า การผลิตพลังงานต่อปีของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 1 เมกะวัตต์ที่ติดตั้งในมุมเอียงที่เหมาะสมคงที่ในเมืองเหวยฟางควรอยู่ที่ประมาณ 1,365,000 กิโลวัตต์ชั่วโมง ดังนั้น การเพิ่มขึ้นของการผลิตพลังงานต่อปีของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบติดตามแกนคู่เมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าที่ติดตั้งในมุมเอียงที่เหมาะสมคงที่จึงคำนวณได้เป็น 1,806,304/1,365,000 = 32.3% ซึ่งเกินกว่าที่เราคาดการณ์ไว้ก่อนหน้านี้ที่ 30% สำหรับการเพิ่มขึ้นของการผลิตพลังงานของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบติดตามแกนคู่
ปัจจัยรบกวนการผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าพลังงานคู่แกนนี้ในปี 2021:
1. จำนวนครั้งในการทำความสะอาดแผงโซลาร์เซลล์ลดลง
2. ปี 2021 เป็นปีที่มีปริมาณน้ำฝนมากกว่าปกติ
3. เนื่องจากลักษณะพื้นที่ ระยะห่างระหว่างระบบในทิศเหนือ-ใต้จึงมีน้อย
4. ระบบติดตามแสงอาทิตย์แบบสองแกนสามระบบกำลังอยู่ระหว่างการทดสอบอายุการใช้งานอย่างต่อเนื่อง (หมุนไปหมุนมาในทิศตะวันออก-ตะวันตกและทิศเหนือ-ใต้ตลอด 24 ชั่วโมง) ซึ่งส่งผลเสียต่อการผลิตพลังงานโดยรวม
5.10% ของแผงโซลาร์เซลล์ถูกติดตั้งบนโครงยึดโซลาร์เซลล์แบบปรับได้ (เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพลังงานประมาณ 5%) และโครงยึดติดตามแสงอาทิตย์แบบแกนเดียวเอียง (เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพลังงานประมาณ 20%) ซึ่งลดประสิทธิภาพการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพลังงานของโครงยึดติดตามแสงอาทิตย์แบบสองแกน
6. มีโรงงานอยู่ทางทิศตะวันตกของโรงไฟฟ้าซึ่งทำให้เกิดเงามาก และมีเงาเล็กน้อยทางทิศใต้ของหินประดับภูมิทัศน์ไท่ซาน (หลังจากติดตั้งตัวเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานของเราบนแผงโซลาร์เซลล์ที่มักถูกเงาบังในเดือนตุลาคม 2564 ซึ่งช่วยลดผลกระทบของเงาต่อการผลิตพลังงานได้อย่างมาก) ดังแสดงในรูปต่อไปนี้:
การซ้อนทับกันของปัจจัยรบกวนข้างต้นจะส่งผลกระทบอย่างชัดเจนต่อการผลิตพลังงานประจำปีของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ระบบติดตามแกนคู่ เมื่อพิจารณาว่าเมืองเหวยฟาง มณฑลชานตง จัดอยู่ในกลุ่มทรัพยากรแสงอาทิตย์ระดับที่สาม (ในประเทศจีน ทรัพยากรแสงอาทิตย์แบ่งออกเป็นสามระดับ โดยระดับที่สามเป็นระดับต่ำสุด) จึงสามารถอนุมานได้ว่าการผลิตพลังงานที่วัดได้ของระบบติดตามแกนคู่สามารถเพิ่มขึ้นได้มากกว่า 35% หากไม่มีปัจจัยรบกวน ซึ่งเห็นได้ชัดว่าสูงกว่าการเพิ่มการผลิตพลังงานที่คำนวณได้จาก PVsyst (เพียงประมาณ 25%) และซอฟต์แวร์จำลองอื่นๆ
รายได้จากการผลิตไฟฟ้าในปี 2021:
ประมาณ 82.5% ของพลังงานที่ผลิตจากโรงไฟฟ้าแห่งนี้ถูกนำไปใช้ในการผลิตและดำเนินงานของโรงงาน และอีก 17.5% ที่เหลือถูกส่งเข้าสู่ระบบสายส่งไฟฟ้าของรัฐ โดยอิงจากต้นทุนค่าไฟฟ้าเฉลี่ยของบริษัทที่ 0.113 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง และเงินอุดหนุนราคาไฟฟ้าจากระบบสายส่งที่ 0.062 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง รายได้จากการผลิตไฟฟ้าในปี 2021 จึงอยู่ที่ประมาณ 29,500 ดอลลาร์สหรัฐ เมื่อพิจารณาจากต้นทุนการก่อสร้างที่ประมาณ 0.565 ดอลลาร์สหรัฐต่อวัตต์ในขณะนั้น จะสามารถคืนทุนได้ภายในเวลาเพียง 3 ปี ซึ่งถือเป็นผลประโยชน์ที่คุ้มค่าอย่างมาก!
การวิเคราะห์โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ระบบติดตามแกนคู่ที่ให้ผลลัพธ์เกินกว่าที่คาดการณ์ไว้ทางทฤษฎี:
ในการประยุกต์ใช้ระบบติดตามแสงอาทิตย์แบบสองแกนในทางปฏิบัติ มีปัจจัยที่เอื้ออำนวยหลายประการที่ไม่สามารถนำมาพิจารณาในการจำลองด้วยซอฟต์แวร์ได้ เช่น:
โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ระบบติดตามแกนคู่มักมีการเคลื่อนที่ และมุมเอียงมีขนาดใหญ่ ซึ่งไม่เอื้อต่อการสะสมของฝุ่น
เมื่อฝนตก ระบบติดตามแสงอาทิตย์แบบสองแกนสามารถปรับให้เอียงได้ ซึ่งเอื้อต่อการชะล้างแผงโซลาร์เซลล์ด้วยน้ำฝน
เมื่อหิมะตก โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบติดตามแกนคู่สามารถปรับมุมเอียงให้มากขึ้น ซึ่งเอื้อต่อการเคลื่อนตัวของหิมะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในวันที่แดดจัดหลังคลื่นความเย็นและหิมะตกหนัก จะเป็นประโยชน์อย่างมากต่อการผลิตไฟฟ้า สำหรับโครงยึดแบบตายตัวบางแบบ หากไม่มีคนคอยทำความสะอาดหิมะ แผงโซลาร์เซลล์อาจไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ตามปกติเป็นเวลาหลายชั่วโมงหรือหลายวันเนื่องจากหิมะปกคลุมแผงโซลาร์เซลล์ ส่งผลให้สูญเสียการผลิตไฟฟ้าเป็นจำนวนมาก
โครงยึดแผงโซลาร์เซลล์แบบติดตามแสงอาทิตย์ โดยเฉพาะระบบติดตามแสงอาทิตย์แบบสองแกน มีตัวโครงยึดที่สูงกว่า ด้านล่างโปร่งและสว่างกว่า และมีการระบายอากาศที่ดีกว่า ซึ่งเอื้อต่อการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพลังงานของแผงโซลาร์เซลล์แบบสองด้านให้สูงสุด
ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์ข้อมูลการผลิตพลังงานในช่วงเวลาต่างๆ ที่น่าสนใจ:
จากกราฟแท่ง จะเห็นได้ว่าเดือนพฤษภาคมเป็นเดือนที่มีการผลิตไฟฟ้าสูงสุดในรอบปีอย่างไม่ต้องสงสัย ในเดือนพฤษภาคม ระยะเวลาการได้รับแสงแดดนานกว่า มีวันที่มีแดดมากกว่า และอุณหภูมิเฉลี่ยต่ำกว่าในเดือนมิถุนายนและกรกฎาคม ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าดี นอกจากนี้ แม้ว่าระยะเวลาการได้รับแสงแดดในเดือนพฤษภาคมจะไม่ใช่เดือนที่ยาวที่สุดในรอบปี แต่ก็เป็นหนึ่งในเดือนที่มีปริมาณแสงแดดสูงที่สุดในรอบปี ดังนั้น การผลิตไฟฟ้าในเดือนพฤษภาคมจึงถือว่าสูงอย่างสมเหตุสมผล
เมื่อวันที่ 28 พฤษภาคม โรงไฟฟ้าแห่งนี้ยังสร้างสถิติการผลิตไฟฟ้าสูงสุดในวันเดียวของปี 2021 โดยสามารถผลิตไฟฟ้าได้ต่อเนื่องนานกว่า 9.5 ชั่วโมง
เดือนตุลาคมเป็นเดือนที่มีการผลิตไฟฟ้าน้อยที่สุดในปี 2021 โดยคิดเป็นเพียง 62% ของการผลิตไฟฟ้าในเดือนพฤษภาคม ซึ่งเกี่ยวข้องกับปริมาณฝนที่มากผิดปกติในเดือนตุลาคมปี 2021
นอกจากนี้ จุดผลิตพลังงานสูงสุดในหนึ่งวันเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 30 ธันวาคม 2020 ก่อนปี 2021 ในวันนั้น กำลังการผลิตพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์เกินกำลังการผลิตที่กำหนดไว้ของ STC เป็นเวลาเกือบสามชั่วโมง และกำลังการผลิตสูงสุดสามารถสูงถึง 108% ของกำลังการผลิตที่กำหนดไว้ สาเหตุหลักคือหลังจากคลื่นความหนาวเย็น สภาพอากาศแจ่มใส อากาศบริสุทธิ์ และอุณหภูมิเย็น โดยอุณหภูมิสูงสุดในวันนั้นอยู่ที่เพียง -10℃ เท่านั้น
รูปต่อไปนี้เป็นกราฟแสดงการผลิตพลังงานไฟฟ้าในหนึ่งวันของระบบติดตามแสงอาทิตย์แบบสองแกน เมื่อเปรียบเทียบกับกราฟการผลิตพลังงานของระบบแบบติดตั้งอยู่กับที่ กราฟการผลิตพลังงานของระบบติดตามแสงอาทิตย์แบบสองแกนจะราบเรียบกว่า และประสิทธิภาพการผลิตพลังงานในช่วงเที่ยงก็ไม่แตกต่างจากระบบแบบติดตั้งอยู่กับที่มากนัก การปรับปรุงหลักอยู่ที่การผลิตพลังงานก่อน 11:00 น. และหลัง 13:00 น. หากพิจารณาถึงราคาไฟฟ้าในช่วงพีคและแวลลีย์ ช่วงเวลาที่การผลิตพลังงานของระบบติดตามแสงอาทิตย์แบบสองแกนดีนั้นส่วนใหญ่จะสอดคล้องกับช่วงเวลาที่ราคาไฟฟ้าสูงสุด ดังนั้นผลกำไรจากราคาไฟฟ้าจึงสูงกว่าระบบแบบติดตั้งอยู่กับที่
วันที่โพสต์: 24 มีนาคม 2022