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常见的光伏太阳跟踪系统

国际太阳能光伏网  来源:国际能源网  日期:2019-06-10
   光伏的跟踪系统,也有人称之为追日系统,经过多年的发展和推广,现在只要是接触过光伏,或多或少也了解一些。光伏跟踪系统是能够自动跟踪太阳并提高总体发电量的光伏系统,光伏阵列自动跟踪系统通过传感器感知太阳运动轨迹,实时跟踪太阳运动,使太阳光直射光伏阵列,从而增加光伏阵列接收到的太阳辐射量,相对于常见的固定式安装方式,光伏跟踪系统能最大限度的利用光能,提高光能利用率,提高光伏总体发电量,主要分为水平单轴跟踪、双立柱斜单轴跟踪。

  那么光伏的跟踪系统到底有多少种?可能有些读者并不是很全面的了解,本文以小编对光伏跟踪系统的认知,细数一下光伏的跟踪系统类型。

 

 
  先上图一张。跟踪系统大类上分可分为双轴跟踪系统和单轴跟踪系统两大类。

  1. 双轴跟踪系统

  双轴跟踪系统在两个方向上旋转的自由度,因此它可以跟踪任何太阳的高度角和方位角,使得辐射接收面始终垂直于太阳的入射方向,即在跟踪范围内太阳的入射角始终为零,最大化的利用太阳能资源。

  双轴跟踪系统一般没有细化的分类,但双轴跟踪的实现形式,即实现两个旋转自由度的机械结构可以有多种形式,比如最常见的下图1的形式:

 


  ▲图1 双轴跟踪系统1

  或者也可能是下图2的形式:



  ▲图2 双轴跟踪系统2

  当然可能还有一些其他的结构形式,不过不管采用何种机械结构,基本也都统称为双轴跟踪系统。

  2. 单轴跟踪系统

  双轴跟踪虽然辐射接收量高,但由于其结构复杂、成本、故障率等问题限制了其发展,而单轴跟踪系统相对于双轴跟踪系统,在辐射接收量和成本等方面取得了相对较好的平衡,今年来的发展也更为迅速。

  单轴跟踪系统只在一个方向上有自由度,结构相对简单,但同时也就不能保证辐射接收面在任何时候都垂直于太阳的入射方向,只能是尽量的减小太阳的入射角,提高辐射接收量。

  单轴跟踪系统的分类相对于双轴跟踪系统要多一些,大体上可分为平单轴跟踪系统、斜单轴跟踪系统和垂直轴跟踪系统。

  2.1 平单轴跟踪系统

  平单轴跟踪系统是目前市场上应用最广泛的跟踪系统,其又可细分为NS轴平单轴跟踪系统(即旋转轴沿南北方向安装)和EW轴平单轴跟踪系统(即旋转轴沿东西方向安装)。其中NS轴平单轴跟踪系统应用最多,其形式如图3所示:


  图3 NS轴平单轴跟踪系统

  而EW轴平单轴跟踪系统应用较少,其形式如图4所示:


  图4 EW轴平单轴跟踪系统

  对于NS轴平单轴跟踪系统,为适应纬度较高的地区,有发展出了一种带倾角平单轴跟踪系统,也有称之为平斜单,如图5所示:



  图5 带倾角平单轴跟踪系统

  2.2 斜单轴跟踪系统

  斜单轴跟踪系统是相对于平单轴跟踪系统,旋转轴与水平面形成一定的倾角,其在纬度较高地区在辐射接收量上有一定的优势,其形式如图6所示:


  图6 带斜单轴跟踪系统

  2.3 垂直轴跟踪系统

  垂直轴跟踪系统是一种较少见的单轴跟踪系统,其光伏方阵本身带一个固定的倾角,光伏方阵以旋转轴为中心沿水平方向旋转,其形式如图7所示:


  图7 垂直轴跟踪系统

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