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光伏系統(tǒng)集成的平單軸時(shí)代

   2013-07-15 《太陽能發(fā)電》雜志19700
就當(dāng)前的主流光伏發(fā)電技術(shù)——晶體硅光伏發(fā)電而言,能夠進(jìn)一步提高其發(fā)電量的各個(gè)方面,短期內(nèi)似乎都已經(jīng)遭遇了瓶頸,在巨大的投資回報(bào)壓力面前,如何進(jìn)一步降低成本和提升發(fā)電量,是光伏電站投資者們不得不面對的現(xiàn)實(shí)問題。

簡而言之,在按照發(fā)電量補(bǔ)貼的市場背景下,有辦法來進(jìn)一步提高光伏系統(tǒng)發(fā)電量的投資商,必然會獲得更高的投資收益。蔡浩認(rèn)為,對于當(dāng)前的晶體硅光伏電站而言,最好的選擇,莫過于平單軸跟蹤技術(shù)的利用。

按照業(yè)界比較公認(rèn)的數(shù)據(jù),單軸跟蹤系統(tǒng)可以增加約15%-35%系統(tǒng)發(fā)電效率(不同緯度地區(qū)發(fā)電效果不同)。而此前平單軸跟蹤系統(tǒng)的市場價(jià)格,約在2元/瓦左右。據(jù)蔡浩計(jì)算,與固定支架比較而言,通過跟蹤系統(tǒng)對系統(tǒng)發(fā)電效率的提升,這部分成本完全可以在四年內(nèi)收回,而在系統(tǒng)壽命的剩余年限內(nèi)產(chǎn)生的發(fā)電量,則就成為了投資者新增的純收益。

不過,對于醉心于平單軸跟蹤技術(shù)的蔡浩來說,2元/瓦的成本,顯然太高了。他透露,中信博新一代平單軸跟蹤系統(tǒng),通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新,目前的成本已經(jīng)大幅降低到了1元/瓦以內(nèi)。

超過50%的成本降幅,對于主要以鋼材為原材料的跟蹤系統(tǒng)而言,顯然是一個(gè)巨大的成就。技術(shù)創(chuàng)新的威力,由此可見一斑。

盡管已經(jīng)將跟蹤系統(tǒng)的成本投資回收周期降低到了兩年以內(nèi),但蔡浩對此仍不滿意。其技術(shù)研發(fā)規(guī)劃路線圖顯示,中信博的目標(biāo),是要讓平單軸跟蹤系統(tǒng)通過性價(jià)比競爭,逐步取代固定支架。

除了在大幅提升系統(tǒng)效率方面的良好表現(xiàn)外,蔡浩表示,平單軸跟蹤系統(tǒng)的利用,還能提高土地的利用效率,讓土地及屋面資源得到更合理有效的應(yīng)用。

而對于此前市場上跟蹤系統(tǒng)出現(xiàn)的問題,作為專業(yè)的光伏系統(tǒng)支架和跟蹤系統(tǒng)供應(yīng)商,中信博顯然也非常了解。在對記者歸納此前平單軸跟蹤技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的問題的同時(shí),蔡浩也一一列舉了中信博針對這些問題的改善和研發(fā)創(chuàng)新。

據(jù)他介紹,中信博新一代平單軸跟蹤系統(tǒng)至少有兩個(gè)突出的技術(shù)創(chuàng)新。

首先, 針對此前平單軸跟蹤技術(shù)在解決系統(tǒng)同心度、同軸度和平整度要求上的不足,中信博通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新,不僅大幅減少了鋼材的使用量和系統(tǒng)重量,還大幅降低了成本。同時(shí),此前跟蹤系統(tǒng)通過立柱承重的點(diǎn)受力模式,也被改為了分散多點(diǎn)支撐的平臺受力模式,不僅降低了對地基的要求,穩(wěn)定性還大大增加,且更好地實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的同心度、同軸度和平整度目標(biāo)。其次,則是棄用了此前普遍采用的螺紋推桿驅(qū)動技術(shù),通過創(chuàng)新的力學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了無阻力動力系統(tǒng)。

“這種創(chuàng)新的系統(tǒng)設(shè)計(jì),即使在十二級大風(fēng)的情況下,對地基基礎(chǔ)的要求也只有幾百公斤的承載力,甚至要低于固定支架接對地基的要求,而且水泥樁基、螺旋樁等均可使用,大大降低了施工難度,同時(shí)還縮短了施工工期,并因此節(jié)省了大量的安裝成本和樁基成本。”蔡浩介紹說,相比此前的平單軸跟蹤系統(tǒng),中信博新一代平單軸跟蹤系統(tǒng)大約節(jié)省了60%-70%的材料。

僅此一項(xiàng)節(jié)約的成本,在蔡浩看來,就足以讓平單軸跟蹤技術(shù)具備了與固定支架競爭的能力,“如果再加上發(fā)電量提升所帶來的系統(tǒng)成本的綜合降低,固定支架所擁有的成本優(yōu)勢已所剩無幾。”

不過,蔡浩也意識到,就當(dāng)前的市場觀念而言,投資者對于跟蹤系統(tǒng)的接受可能還有一個(gè)過程。在他看來,多數(shù)投資者都更愿意從成本和部件效率的角度來理解光伏系統(tǒng)集成,而不是把光伏系統(tǒng)作為一個(gè)整體產(chǎn)品從系統(tǒng)產(chǎn)出的角度來看待。這是因?yàn)椋夥l(fā)電的諸多概念都是由系統(tǒng)部件生產(chǎn)商首先推廣的,因此市場對系統(tǒng)集成之后的系統(tǒng)效率的理解有些不足。

但由于電池板價(jià)格的快速下降,平衡部件在光伏系統(tǒng)中的成本占比更加突出,甚至已經(jīng)接近50%的比例,市場對包括支架及跟蹤技術(shù)在內(nèi)的支撐部件在系統(tǒng)中作用的認(rèn)識,也正在逐漸改變。

“目前最好的系統(tǒng)集成技術(shù),集成之后的系統(tǒng)發(fā)電效率,大約也只有系統(tǒng)裝機(jī)容量的70%-80%。而這部分集成的損失,正好可以通過跟蹤技術(shù)來補(bǔ)足。”蔡浩認(rèn)為,隨著國內(nèi)光伏發(fā)電應(yīng)用市場進(jìn)入度電補(bǔ)貼模式時(shí)代,以系統(tǒng)產(chǎn)出能力為評價(jià)指標(biāo)的系統(tǒng)等效發(fā)電能力的概念,一定會逐漸深入人心,平單軸跟蹤技術(shù)將大有文章可做。
 
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