在“碳达峰、碳中和”目标驱动下，以新能源为主体的新型电力系统时代已经来临，我国光伏发电迎来广阔的发展空间，光伏发电在各类生态场景下的应用探索逐渐增多。其中，沙漠生态光伏电站将光伏产业与农业、沙漠风情旅游和乡村振兴有机结合，推动生态产业化和产业生态化，经济效益和社会效益突出，正逐渐成为我国光伏发电应用领域新的投资热点。
日前，江苏中信博新能源科技股份有限公司研发中心总工程师杨颖受邀出席首届（2021）沙漠生态光伏电站建设论坛暨内蒙古达拉特领跑者光伏治沙项目观摩会，发表了“高功率组件趋势下，跟踪器如何设计选型”的主旨演讲，并向与会嘉宾分享了中信博在沙漠地区电站项目中的建议与经验。
众所周知，我国沙漠化地区基本位于西北和北部区域，区域太阳能年辐射量属于一类或二类地区，太阳能资源丰富，适合进行光伏电站的建设。但同时，沙漠化地区恶劣的自然环境，尤其是沙尘暴对时下主流的高功率组件+跟踪系统组合也提出了更高的要求。
针对高功率组件，中信博重新进行了风洞测试。测试数据表明，一方面，由于高功率组件的长度变长，压力系数和扭矩系数变大，直接导致跟踪器系统在受到原先相同风速下时，风荷载显著增大。另一方面，组件的宽度变宽，使跟踪器的总长变长，降低了系统稳定性，为了保证跟踪器的安全，其需要更加频繁的进入大风保护模式，直接影响发电量。
杨颖在演讲时指出：“当前高功率组件电站的主要设计矛盾就在于，若大风保护模式的跟踪器停靠角度越小，组件所承受的风压越小，组件越安全，但跟踪系统面临的失稳风险增加；若增加这一角度，跟踪系统失稳风险能够有效降低，但组件所承受的风压增加，从而增加组件隐裂、损坏的风险。”
面对高功率组件尺寸增加所带来的这一跟踪系统的设计矛盾，中信博在2年前便前瞻性地率先推出了多点平行驱动技术，使单套跟踪系统的驱动装置由一变多，大幅提升了系统的临界风速。创新引入了该项技术的2P跟踪系统——天智II，单套系统的抗风能力有效提升了200%，临界风速大幅提高。一方面彻底解决了传统2P系统在极端天气条件下的失稳问题，另一方面也使天智II得以扩大使用范围，在沙尘暴易发地区也可应用。
另外，通过加持中信博新一代人工智能光伏跟踪解决方案的天智II，还可凭借真实地形下的跟踪控制策略、基于实时气象数据的云层策略、针对双面组件+跟踪器的双面策略以及与直流汇流箱、组串逆变器的直流侧发电共享参数的反馈控制策略，轻松应对真实电站环境中的各种地形、天气、地貌条件，并将跟踪系统的发电量增益最高提升7%。
另外，电站的后期运维对电站发电效率及项目综合LCOE的影响同样不容忽视。尤其对于地处沙漠、戈壁中的光伏电站，如果清扫不及时，灰尘带来的发电损失可能会高达30-40%！此时，清扫机器人则显得尤为重要，在设计合理的情况下，清扫机器人的成本已低于5分钱/瓦，每天清扫一次，1-2年即可回本。
据杨颖介绍称，在中信博位于阿曼607MW天际跟踪项目中，即采用了跟踪系统+高功率双面组件+清洗机器人的组合方式，彻底解决了项目地处沙漠地区所带来的运维及时性问题，从而使组件及电站的发电效率最大化，有效降低了项目的LCOE。杨颖还认为，未来在中国西北和北部区域内的沙漠光伏电站中，运维机器人+跟踪系统+高效双面组件的组合方式或将成为地面光伏电站的“黄金搭档”。
