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在“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，我國(guó)光伏發(fā)電迎來(lái)廣闊的發(fā)展空間，光伏發(fā)電在各類生態(tài)場(chǎng)景下的應(yīng)用探索逐漸增多。其中，沙漠生態(tài)光伏電站將光伏產(chǎn)業(yè)與農(nóng)業(yè)、沙漠風(fēng)情旅游和鄉(xiāng)村振興有機(jī)結(jié)合，推動(dòng)生態(tài)產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)生態(tài)化，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益突出，正逐漸成為我國(guó)光伏發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)域新的投資熱點(diǎn)。

日前，江蘇中信博新能源科技股份有限公司(簡(jiǎn)稱“中信博”，英文名：Arctech，股票代碼：688408)研發(fā)中心總工程師楊穎受邀出席首屆(2021)沙漠生態(tài)光伏電站建設(shè)論壇暨內(nèi)蒙古達(dá)拉特領(lǐng)跑者光伏治沙項(xiàng)目觀摩會(huì)，發(fā)表了“高功率組件趨勢(shì)下，跟蹤器如何設(shè)計(jì)選型”的主旨演講，并向與會(huì)嘉賓分享了中信博在沙漠地區(qū)電站項(xiàng)目中的建議與經(jīng)驗(yàn)。

眾所周知，我國(guó)沙漠化地區(qū)基本位于西北和北部區(qū)域，區(qū)域太陽(yáng)能年輻射量屬于一類或二類地區(qū)，太陽(yáng)能資源豐富，適合進(jìn)行光伏電站的建設(shè)。但同時(shí)，沙漠化地區(qū)惡劣的自然環(huán)境，尤其是沙塵暴對(duì)時(shí)下主流的高功率組件+跟蹤系統(tǒng)組合也提出了更高的要求。



針對(duì)高功率組件，中信博重新進(jìn)行了風(fēng)洞測(cè)試。測(cè)試數(shù)據(jù)表明，一方面，由于高功率組件的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，壓力系數(shù)和扭矩系數(shù)變大，直接導(dǎo)致跟蹤器系統(tǒng)在受到原先相同風(fēng)速下時(shí)，風(fēng)荷載顯著增大。另一方面，組件的寬度變寬，使跟蹤器的總長(zhǎng)變長(zhǎng)，降低了系統(tǒng)穩(wěn)定性，為了保證跟蹤器的安全，其需要更加頻繁的進(jìn)入大風(fēng)保護(hù)模式，直接影響發(fā)電量。


楊穎在演講時(shí)指出：“當(dāng)前高功率組件電站的主要設(shè)計(jì)矛盾就在于，若大風(fēng)保護(hù)模式的跟蹤器?？拷嵌仍叫?，組件所承受的風(fēng)壓越小，組件越安全，但跟蹤系統(tǒng)面臨的失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)增加;若增加這一角度，跟蹤系統(tǒng)失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)能夠有效降低，但組件所承受的風(fēng)壓增加，從而增加組件隱裂、損壞的風(fēng)險(xiǎn)。”

面對(duì)高功率組件尺寸增加所帶來(lái)的這一跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)矛盾，中信博在2年前便前瞻性地率先推出了多點(diǎn)平行驅(qū)動(dòng)技術(shù)，使單套跟蹤系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)裝置由一變多，大幅提升了系統(tǒng)的臨界風(fēng)速。創(chuàng)新引入了該項(xiàng)技術(shù)的2P跟蹤系統(tǒng)——天智II，單套系統(tǒng)的抗風(fēng)能力有效提升了200%，臨界風(fēng)速大幅提高。一方面徹底解決了傳統(tǒng)2P系統(tǒng)在極端天氣條件下的失穩(wěn)問題，另一方面也使天智II得以擴(kuò)大使用范圍，在沙塵暴易發(fā)地區(qū)也可應(yīng)用。

另外，通過加持中信博新一代人工智能光伏跟蹤解決方案的天智II，還可憑借真實(shí)地形下的跟蹤控制策略、基于實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)的云層策略、針對(duì)雙面組件+跟蹤器的雙面策略以及與直流匯流箱、組串逆變器的直流側(cè)發(fā)電共享參數(shù)的反饋控制策略，輕松應(yīng)對(duì)真實(shí)電站環(huán)境中的各種地形、天氣、地貌條件，并將跟蹤系統(tǒng)的發(fā)電量增益最高提升7%。

另外，電站的后期運(yùn)維對(duì)電站發(fā)電效率及項(xiàng)目綜合LCOE的影響同樣不容忽視。尤其對(duì)于地處沙漠、戈壁中的光伏電站，如果清掃不及時(shí)，灰塵帶來(lái)的發(fā)電損失可能會(huì)高達(dá)30-40%!此時(shí)，清掃機(jī)器人則顯得尤為重要，在設(shè)計(jì)合理的情況下，清掃機(jī)器人的成本已低于5分錢/瓦，每天清掃一次，1-2年即可回本。

據(jù)楊穎介紹稱，在中信博位于阿曼607MW天際跟蹤項(xiàng)目中，即采用了跟蹤系統(tǒng)+高功率雙面組件+清洗機(jī)器人的組合方式，徹底解決了項(xiàng)目地處沙漠地區(qū)所帶來(lái)的運(yùn)維及時(shí)性問題，從而使組件及電站的發(fā)電效率最大化，有效降低了項(xiàng)目的LCOE。楊穎還認(rèn)為，未來(lái)在中國(guó)西北和北部區(qū)域內(nèi)的沙漠光伏電站中，運(yùn)維機(jī)器人+跟蹤系統(tǒng)+高效雙面組件的組合方式或?qū)⒊蔀榈孛婀夥娬镜?ldquo;黃金搭檔”。

原標(biāo)題：跟蹤系統(tǒng)+雙面組件+清洗機(jī)器人，或成沙漠光伏電站“黃金搭檔”