在什么地方运用跟踪式支架最适合？

跟踪式安装方式确实能提高发电量，然而，并不是所有的地方，跟踪式支架都能有很好的效果。那什么样的条件，适合采用跟踪式支架呢？
一、高“直射比“的地区

在进行太阳能资源分析时，“直射比”是一个非常重要的参数。
直射比= 水平面直接辐射：水平面直接辐射
跟踪式支架，顾名思义，就是通过支架跟踪太阳光的入射角度，尽量让太阳光垂直于光伏组件。只有直接辐射比例大的地方，跟踪才有意义。
与直射比相关的另外一个参数就是“法向直接辐射”，简称DNI，即一直垂直于太阳能入射方向的直接辐射。直射比大的地方，DNI也会相对偏大。下表为8个领跑者基地的直射比与DNI情况。

 

从上表可以看出，在直射比高的地区（包头、乌海、张家口），DNI数值高于水平面总辐射，采用双轴跟踪，发电量会有较高的提升；在在直射比较低的地方（淮南、淮北、济宁），双轴跟踪则效果不会很好。
下表为15个不同地点，采用双轴跟踪式安装方式，与采用最佳倾角固定式相比，发电量提高比例的理论测算值。

 

 

 

图1：直射比与发电量提高的相关性
从图1可以看出，双轴跟踪式相对于固定式发电量的提高比例，与项目场址的直射比有较好的相关性，相关性系数达到0.96。
因此，在决定项目是否采用跟踪式之前，一定要关注项目场址的直射比。
二、“低纬度”地区

1发电量的提升效果

纬度对跟踪式的发电量提高影响很大。低纬度地区，平单轴会有较好的效果；高纬度地区，平单轴效果不明显，需要斜单轴或双轴跟踪。
为了排除直射比的影响，从表2的15个样本数据中，抽取了6个样本，组成3组进行对比
纬度对跟踪效果的影响，请看下图：

 

注：斜单轴为最佳倾角斜单轴，下同。
 上表数据中，每组的两个场址的直射比基本相同。
从平单轴相对于固定式增加的发电量来看，低纬度点的增加比例明显高于高位度点。
从斜单轴相对于固定式增加的发电量来看，基本与直射比成正比；但从斜单轴相对于平单轴的增加量（差值一栏），可明显看出，差值大，即斜单轴相对于平单轴的效果更好。
综上所述，仅从发电量提高来看，低纬度地区，适合用平单轴；高纬度地区，适合用斜单轴或双轴跟踪。
2占地面积
以转换效率为16%的光伏组件为例，不同形式、不同纬度下，1万kW光伏方阵的占地面积如下表所示。
不同安装方式下，光伏方阵占地面积的理论测算值（单位：hm2/万kW）

 

 从上表可以看出，在高纬度地区，采用平单轴跟踪的安装方式，占地面积略有增加；但采用斜单轴、双轴跟踪式，占地面积将大大增加。在北纬40°地区，斜单轴跟踪的占地面积几乎为固定式的2倍。
在用地比较紧张、土地成本高的高纬度地区，不大适合用斜单轴、双轴跟踪式。
3小结
根据上文的分析，对于高纬度地区的项目，从提高发电量角度，宜采用斜单轴、双轴跟踪；但从占地面积的角度，斜单轴、双轴跟踪式会大大增加占地面积。
鉴于上述原因，在低纬度地区采用平单轴跟踪，是相对不错的方案；在高纬度地区，在土地成本比较便宜的情况下，可考虑采用斜单轴、双轴跟踪。
三、性价比分析

跟踪式确实能提高发电量，但同时也会增加项目投资、运维成本。与固定式相比，跟踪式的成本增加主要体现在三方面：1）支架成本提高，2）占地面积增加，3）运维费用增加。
1运维成本
1）相对于固定式支架，跟踪式支架高度较高，清洗、维修难度较高，费用会增加；
2）跟踪系统导致自耗电较高；
3）跟踪系统故障率相对较高。
2占地面积
如前文所述，采用跟踪式的安装方式，占地面积大大增加，将提高项目的土地成本。
3性价比分析
以二类电价区（电价0.88元/kWh）1万kW的项目为例，假设最佳倾角固定式的平均年满发小时数为1200h，采用平单轴跟踪发电量提高15%，采用双轴跟踪发电量提高25%。假设跟踪式的运行维护成本不增加。
跟踪式安装方式的经济性分析，请看下表：

 

 从上表可以看出，在上述假设条件下，1万kW的项目，
采用平单轴跟踪式安装方式，每年会增加158万元的收入，如果初始成本（包含基础、支架、土地成本）增加低于1.55元/W，则采用平单轴跟踪式相对划算；
采用双轴跟踪式安装方式，每年会增加264万元的收入，如果初始成本增加低于2.59元/W，则采用平单轴跟踪式相对划算。
如果项目所在地的平均年满发小时数高于1200h，则上述标准可以适当增加；如果低于1200h，上述标准需适当降低。如下表所示。
不同发电小时数情况下，跟踪式收益提高的折现值

 

由于跟踪式支架的价格一定。因此，在发电量高的地区，跟踪式的经济效益会更加明显。
四、综合分析

就跟踪式安装方式的使用条件来看：
高直射比的地方，采用跟踪式将大大提高项目的发电量；
低纬度地区适合采用平单轴跟踪，高纬度地区适合采用斜单轴或双轴跟踪。
就性价比来看：
在太阳能资源好、发电量高的地区，即年总辐射量高的地区，跟踪式支架的性价比会更高。