新加坡太陽能研究所的一組科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在基于晶體硅技術(shù)的太陽能發(fā)電項目中實現(xiàn)最低LCOE的最佳方法，是結(jié)合雙面面板與單軸跟蹤器。 在《焦耳》雜志（Joule）上發(fā)表的《雙面和光伏跟蹤系統(tǒng)的全球技術(shù)經(jīng)濟性能研究》中，學(xué)者們表示，他們經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)上述組合可以實現(xiàn)比傳統(tǒng)系統(tǒng)高出35%的發(fā)電量。
參數(shù)

這個研究小組分析了在全球范圍內(nèi)安裝有固定傾角、單軸和雙軸跟蹤系統(tǒng)的單面和雙面太陽能發(fā)電廠的成本效益。他們從NASA的云和地球輻射能量系統(tǒng)（CERES）中得到了世界上數(shù)個地點的日平均水平面總輻照度的數(shù)據(jù)。

該研究小組應(yīng)用Orgill-Hollands模型計算直接法向輻照度（DNI）和漫反射水平輻照度（DHI）。這種方法使用晴空指數(shù)作為唯一變量來估計漫反射系數(shù)。日平均環(huán)境溫度和反照率值也作為參數(shù)被納入考慮。

度量

研究人員假設(shè)太陽能發(fā)電廠中的組件以適當(dāng)間距排列，足以讓遮蔽引起的損耗達(dá)到忽略不計的程度。他們的分析也不考慮面板背面的安裝系統(tǒng)本身的影子。

研究人員解釋說：“行列間距對其他成本因素的影響，比如現(xiàn)場整備作業(yè)、布線、圍欄等也予以忽略。我們不考慮政府政策；這些都可能對LCOE產(chǎn)生重大影響。因此我們只關(guān)注在特定位置安裝光伏系統(tǒng)是否具有成本效益。”

污染損失和運輸成本也被排除在分析參數(shù)之外。

對于使用固定傾角組件組成的項目，研究者們設(shè)定面板下緣與地面之間距離為0.6米，而對于安裝了跟蹤器的光伏項目，將這一高度假定為1米。用于現(xiàn)場測量的組件由中國制造商隆基樂葉光伏提供，并且他們對正面功率輸出為310瓦的單面單晶PERC組件，和正面功率輸出為305瓦的同類型雙面面板進(jìn)行了比較。逆變器效率和光伏裝置中的其他損失分別取值為96%和3%。

單軸最優(yōu)

研究小組寫道，“跟蹤器和雙面系統(tǒng)的所有組合方式都可以提高發(fā)電量，在非常高的緯度上甚至能提高50%以上。一般而言，對于相同的安裝結(jié)構(gòu)，雙面配置的性能優(yōu)于單面配置。跟蹤器配置明顯優(yōu)于固定傾角配置，雙軸跟蹤器的發(fā)電量略高于單軸。”

這些科學(xué)家提出，單軸跟蹤器裝置的系統(tǒng)成本比傳統(tǒng)的單面固定傾角系統(tǒng)高10%，但兩軸跟蹤器裝置的成本可能高出30%至60%。他們解釋說，“兩軸跟蹤器系統(tǒng)較高的系統(tǒng)成本主要來自于其安裝結(jié)構(gòu)的高成本。”

當(dāng)項目位于高緯度地點時，采用單軸跟蹤方式的雙面系統(tǒng)在成本和發(fā)電量方面的優(yōu)勢就變得明顯。

科學(xué)家們得出結(jié)論：“一般而言，與雙面固定傾角系統(tǒng)相比，單面單軸系統(tǒng)的跟蹤特性導(dǎo)致LCOE大大降低（可高達(dá)21%）。但是，只有在靠近極點的位置，雙面組件從面板兩側(cè)捕獲光的特點變得更具影響力，并帶來較低的LCOE值。”

在他們所分析的全球地域中，雙面單軸跟蹤器光伏項目的LCOE對于其中93.1%的土地面積是最低的，而單面單軸跟蹤器發(fā)電廠的LCOE能在87.9%的土地上排在第二位。

這些學(xué)者總結(jié)道：“因此，在目前的市場形勢下，單軸系統(tǒng)最具成本效益，是首選方案。”