Với sự phát triển của công nghệ và việc giảm chi phí, hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều nhà máy điện quang điện, hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời trục kép hoàn toàn tự động là hệ thống rõ ràng nhất trong tất cả các loại giá đỡ theo dõi để cải thiện việc phát điện, nhưng thiếu dữ liệu thực tế khoa học và đầy đủ trong ngành về hiệu quả cải thiện việc phát điện cụ thể của hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời trục kép. Sau đây là một phân tích đơn giản về hiệu quả cải thiện việc phát điện của hệ thống theo dõi trục kép dựa trên dữ liệu phát điện thực tế vào năm 2021 của một nhà máy điện mặt trời theo dõi trục kép được lắp đặt tại thành phố Duy Phường, tỉnh Sơn Đông, Trung Quốc.
(Không có bóng râm cố định bên dưới bộ theo dõi năng lượng mặt trời trục kép, cây trồng trên mặt đất phát triển tốt)
Giới thiệu tóm tắt vềnăng lượng mặt trờinhà máy điện
Vị trí lắp đặt:Công ty TNHH công nghệ năng lượng mới Shandong Zhaori
Kinh độ và vĩ độ:118,98°Đ, 36,73°B
Thời gian cài đặt:Tháng 11 năm 2020
Quy mô dự án: 158kW
Mặt trờitấm:400 miếng Tấm pin mặt trời Jinko 395W hai mặt (2031*1008*40mm)
Bộ biến tần:3 bộ biến tần Solis 36kW và 1 bộ biến tần Solis 50kW
Số lượng hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời được lắp đặt:
36 bộ hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời trục kép ZRD-10, mỗi bộ lắp đặt 10 tấm pin mặt trời, chiếm 90% tổng công suất lắp đặt.
1 bộ theo dõi năng lượng mặt trời trục đơn nghiêng ZRT-14 có độ nghiêng 15 độ, lắp đặt 14 tấm pin mặt trời.
1 bộ giá đỡ cố định có thể điều chỉnh ZRA-26, lắp đặt 26 tấm pin mặt trời.
Điều kiện mặt đất:Đồng cỏ (mức tăng phía sau là 5%)
Thời gian vệ sinh tấm pin mặt trời tại2021:3 lần
Shệ thốngkhoảng cách:
9,5 mét theo hướng đông-tây / 10 mét theo hướng bắc-nam (khoảng cách từ tâm đến tâm)
Như thể hiện trong bản vẽ bố trí sau
Tổng quan về sản xuất điện:
Sau đây là dữ liệu phát điện thực tế của nhà máy điện năm 2021 do Solis Cloud thu thập. Tổng sản lượng điện của nhà máy điện 158kW năm 2021 là 285.396 kWh, tổng số giờ phát điện toàn phần hằng năm là 1.806,3 giờ, tương ứng với 1MW là 1.806.304 kWh. Giờ sử dụng hiệu quả trung bình hàng năm tại thành phố Weifang là khoảng 1300 giờ, theo tính toán mức tăng trở lại 5% của các tấm pin mặt trời hai mặt trên cỏ, sản lượng điện hàng năm của nhà máy điện quang điện 1MW được lắp đặt ở góc nghiêng tối ưu cố định tại Weifang sẽ đạt khoảng 1.365.000 kWh, do đó, mức tăng sản lượng điện hàng năm của nhà máy điện theo dõi mặt trời này so với nhà máy điện ở góc nghiêng tối ưu cố định được tính là 1.806.304/1.365.000 = 32,3%, vượt quá kỳ vọng trước đây của chúng tôi là mức tăng sản lượng điện 30% của nhà máy điện hệ thống theo dõi mặt trời hai trục.
Các yếu tố can thiệp vào quá trình phát điện của nhà máy điện hai trục này vào năm 2021:
1. Thời gian vệ sinh tấm pin mặt trời ít hơn
2.2021 là năm có lượng mưa lớn hơn
3. Do ảnh hưởng của diện tích công trường, khoảng cách giữa các hệ thống theo hướng Bắc-Nam là nhỏ
4. Hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời ba trục kép luôn trải qua các cuộc thử nghiệm lão hóa (quay qua lại theo hướng đông-tây và bắc-nam 24 giờ một ngày), điều này có tác động tiêu cực đến tổng sản lượng điện.
5,10% tấm pin mặt trời được lắp đặt trên giá đỡ cố định có thể điều chỉnh (cải thiện sản lượng điện khoảng 5%) và giá đỡ theo dõi năng lượng mặt trời trục đơn nghiêng (cải thiện sản lượng điện khoảng 20%), làm giảm hiệu quả cải thiện sản lượng điện của giá đỡ theo dõi năng lượng mặt trời trục kép.
6. Phía tây nhà máy điện có nhiều xưởng tạo bóng râm hơn, phía nam đá cảnh quan Thái Sơn có một lượng bóng râm nhỏ (sau khi lắp đặt bộ tối ưu hóa công suất trên các tấm pin mặt trời dễ tạo bóng râm vào tháng 10 năm 2021, giúp giảm đáng kể tác động của bóng râm đến quá trình phát điện), như thể hiện trong hình sau:
Sự chồng chất của các yếu tố nhiễu trên sẽ có tác động rõ ràng hơn đến sản lượng điện hàng năm của nhà máy điện hệ thống theo dõi mặt trời trục kép. Xem xét thành phố Duy Phường, tỉnh Sơn Đông thuộc loại tài nguyên chiếu sáng thứ ba (Ở Trung Quốc, tài nguyên mặt trời được chia thành ba cấp độ, và loại thứ ba thuộc cấp độ thấp nhất), có thể suy ra rằng sản lượng điện đo được của hệ thống theo dõi mặt trời trục kép có thể tăng hơn 35% mà không có các yếu tố nhiễu. Rõ ràng là vượt quá mức tăng sản lượng điện do PVsyst tính toán (chỉ khoảng 25%) và các phần mềm mô phỏng khác.
Doanh thu sản xuất điện năm 2021:
Khoảng 82,5% điện năng do nhà máy điện này tạo ra được sử dụng cho sản xuất và vận hành nhà máy, và 17,5% còn lại được cung cấp cho lưới điện nhà nước. Theo chi phí điện trung bình của công ty này là 0,113 đô la/kWh và trợ cấp giá điện lưới là 0,062 đô la/kWh, thu nhập phát điện năm 2021 là khoảng 29.500 đô la. Theo chi phí xây dựng khoảng 0,565 đô la/W tại thời điểm xây dựng, chỉ mất khoảng 3 năm để thu hồi chi phí, lợi ích là rất đáng kể!
Phân tích nhà máy điện hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời trục kép vượt quá mong đợi lý thuyết:
Trong ứng dụng thực tế của hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời trục kép, có nhiều yếu tố thuận lợi không thể xem xét trong mô phỏng phần mềm, chẳng hạn như:
Nhà máy điện hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời hai trục thường xuyên chuyển động và góc nghiêng lớn hơn, không có lợi cho việc tích tụ bụi.
Khi trời mưa, hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời hai trục có thể được điều chỉnh theo góc nghiêng giúp rửa trôi nước mưa khỏi các tấm pin mặt trời.
Khi tuyết rơi, hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời trục kép có thể được thiết lập ở góc nghiêng lớn hơn, dễ trượt tuyết. Đặc biệt là vào những ngày nắng sau đợt lạnh và tuyết rơi dày, rất thuận lợi cho việc phát điện. Đối với một số giá đỡ cố định, nếu không có người dọn tuyết, các tấm pin mặt trời có thể không thể tạo ra điện bình thường trong vài giờ hoặc thậm chí vài ngày do tuyết phủ kín các tấm pin mặt trời, dẫn đến tổn thất lớn về sản lượng điện.
Giá đỡ theo dõi năng lượng mặt trời, đặc biệt là hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời trục kép, có thân giá đỡ cao hơn, đáy hở và sáng hơn, hiệu quả thông gió tốt hơn, có lợi cho việc phát huy tối đa hiệu quả tạo ra điện của tấm pin mặt trời hai mặt.
Sau đây là một số phân tích thú vị về dữ liệu phát điện tại một số thời điểm:
Theo biểu đồ, tháng 5 chắc chắn là tháng cao điểm phát điện trong cả năm. Tháng 5, thời gian chiếu xạ mặt trời dài, nhiều ngày nắng, nhiệt độ trung bình thấp hơn tháng 6, tháng 7, đây là yếu tố then chốt để đạt hiệu suất phát điện tốt. Ngoài ra, mặc dù thời gian chiếu xạ mặt trời trong tháng 5 không phải là tháng dài nhất trong năm, nhưng bức xạ mặt trời là một trong những tháng cao nhất trong năm. Do đó, việc phát điện cao vào tháng 5 là hợp lý.
Vào ngày 28 tháng 5, nó cũng tạo ra sản lượng điện một ngày cao nhất trong năm 2021, với tổng sản lượng điện vượt quá 9,5 giờ
Tháng 10 là tháng có sản lượng điện thấp nhất trong năm 2021, chỉ bằng 62% so với tháng 5, điều này liên quan đến thời tiết mưa hiếm hoi vào tháng 10 năm 2021.
Ngoài ra, điểm phát điện cao nhất trong một ngày xảy ra vào ngày 30 tháng 12 năm 2020 trước năm 2021. Vào ngày này, sản lượng điện của các tấm pin mặt trời vượt quá công suất định mức của STC trong gần ba giờ và công suất cao nhất có thể đạt tới 108% công suất định mức. Nguyên nhân chính là sau đợt lạnh, thời tiết nắng, không khí trong lành và nhiệt độ lạnh. Nhiệt độ cao nhất vào ngày đó chỉ là -10℃.
Hình dưới đây là đường cong phát điện một ngày điển hình của hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời trục kép. So với đường cong phát điện của khung cố định, đường cong phát điện của nó mượt mà hơn và hiệu suất phát điện vào buổi trưa không khác nhiều so với khung cố định. Cải tiến chính là phát điện trước 11:00 sáng và sau 13:00 chiều. Nếu xét đến giá điện cao điểm và thấp điểm, thì khoảng thời gian phát điện của hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời trục kép tốt chủ yếu phù hợp với khoảng thời gian giá điện cao điểm, do đó mức tăng thu nhập từ giá điện của nó cao hơn nhiều so với khung cố định.
Thời gian đăng: 24-03-2022