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光伏支架的设计选型及经济性分析(论文).pdf

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光伏支架的设计选型及经济性分析(论文).pdf 第1页
建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 建筑设计 Architectural Design 第43卷 第5期 2016年5月 光 伏 支 架 的 设 计 选 型 及 经 济 性 分 析 王 晔 (杭 州 国电能 源环 境设计 研 究 院 ,杭 州 310030) [摘 要]光伏发电是一种重要的可再生能源,具有广阔的应用前景。光伏支架作为太阳能光伏发电系统的支撑结构,对系 统的安全高效运行及成本控制有着重要的影响。光伏支架需要考虑耐久性、可调性、经济性、施工便利性,文章分析比较各类 光伏支架适用范围及特点,并给出了光伏支架设计的思路和投资建设 费用分析。 [关键词 ]光伏发电 ;光伏支架 ;可调支架 ;成本分析 [中图分类号 ]TM615 [文献标志码 ]A [文章编号 ]1001—523X (2016)05—0031—02 PV Stent Design Selection and Econom ic Analysis Wang Ye [Abstract]Photovoltaic power generation is an important renewable energy,have broad application prospects.PV mounting as the suppo~structure of the solar photovoltaic power generation system,the system safe and efficient operation and cost control have a significant impact.PV mounting need to consider durability,adjustable,economy,ease of construction,the paper analyzed and compared various types of PV mounting scope and characteristics,and gives the PV stent design ideas and investment and construction cost analysis. [Keywords]PV;solar stent;adjustable bracket;cost analysis 1 现状及发展 根据我国可持续发展能源 战略规划,至2020年非化石 能源 占一次能源消费比重将达到 15%,太阳能装机 目标达到 150GW (1.5亿 kW)。在可再生能源应用领域领先的德国柏林, 2000年至今,可再生能源总装机量从占其全部能源消耗量的 约5%升至约42%,至2050年可再生能源的使用比例将提高至 能源使用总量的8O%。 太阳能是可再生能源的重要组成部分,太阳能光伏发电 是一种重要 的可再生能源获取方式。发展太阳能光伏发 电, 对于调整我国能源结构、发展社会经济、推进节能减排等均 具有重要的意义,同时符合 目前国家产业政策支持方向。 2 光伏支架分类及适用性 光伏支架作为太阳能太阳电池方阵的支撑结构,对系统 的安全高效运行及成本控制有着重要的影响。 太阳电池方阵有多种安装方式,工程上使用何种安装方式 决定了项 目的投资、收益以及后期的运行、维护。实际工程采 用的安装方式主要包括 :固定安装 (固定、固定手动可调)、单 轴跟踪 (平轴、斜轴)、双轴跟踪,每种安装方式有各自的特点。 固定安装方式是将太阳电池方阵按照一个固定的对地角 度和固定的方向安装。 固定手动可调安装方式是将全年分为几个时间段,根据 季节的不同,通过人工调节太阳电池方阵倾角的光伏组件支 架结构。 单轴跟踪安装方式是将太阳电池方阵安装在一个旋转轴 上,运行时方阵只能跟踪太阳运行的方位角或者高度角中的 一 个方向。旋转轴可以是水平南北向放置、水平东西 向放置、 地平面垂直放置或按所在地纬度角倾斜布置等。 双轴跟踪太阳电池方阵沿着两个旋转轴运动,能同时跟 踪太阳的方位角与高度角的变化,理论上可完全跟踪太阳的 运行轨迹以实现入射角为零。 对于 自动跟踪式系统,其倾斜面上能最大程度地接收太阳 总辐射量,从而增加了发电量。经初步计算,若采用水平单轴 跟踪方式,系统理论发电量 (指跟踪系统 自日出开始至 日落 结束均没有任何遮挡的理想情况下)可提高15%~ 20% ;若 收稿日期:2016--Ol-20 作者简介:王晔 (1975一),男,浙江杭州人,工程师,主要从事大 型太阳能光伏电站设计、施工及管理工作。 采用斜单轴跟踪方式,系统理论发 电量可提高25% ~ 30%; 若采用双轴跟踪方式,系统理论发电量可提高30%~ 35%。 然而系统实际工作效率往往小于理论值,其原因有很多,例如: 太阳电池组件间的相互投射阴影,跟踪支架运行难于同步等。 双轴跟踪式投资远高于单轴系统,并且占地面积较大。 根据己建工程调研数据,安装晶硅类电池组件,若采用 水平单轴跟踪方式,系统实际发电量可提高约15%,若采用斜 单轴跟踪方式,系统实际发电量可提高约20%。在此条件下, 以固定安装式为基准,对 1MWp光伏阵列采用3种运行方式比 较见表 1。 表1 MWp阵列各种运行方式比较 固定 固定手动 水平单轴 斜单轴 双轴跟 名称 安装式 可调安装式 跟踪方式 跟踪方式 踪方式 发电量增加 百分比 1OO l05 l15 120 125 占地面积/ (×10 in ) 2.3 2.4 3.2 4.8 5.0 直接投资增加 百分比/% 1OO l05 1lO l12 120 有旋转机构, 有旋转机构, 有旋转机构, 运行维护 工作量小 工作量小 工作量大
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