平单轴跟踪支架高度对双面光伏组件发电量的影响

技术产品与工程

0 引言

2018年，全球商业型光伏电站井喷式爆发，度电成本[1]的概念已被全球光伏能源市场投资人认可。随着我国光伏“领跑者”基地的逐步建设，双面光伏组件的商业应用被推向高潮，有研究表明，将双面光伏组件与平单轴跟踪支架相结合，能大幅提高光伏组件发电量[2]，降低度电成本。本文选择了3个典型地区的在建或已建光伏电站项目，通过PVsyst 软件分析了在不同太阳辐射量和地面反射率时，平单轴跟踪支架的高度对双面光伏组件发电量的影响。

1 项目概述

本文所选择的3个项目地点分别是埃及的阿斯旺(24.41°N 、32.70°E)，年水平辐射量为2350 kWh/m 2；阿根廷的卡塔马卡(29.22°S 、65.07°W)，年水平辐射量为1888 kWh/m 2；中国的合肥(31.86°N 、117.23°E)，年水平辐射量为1252 kWh/m 2。这3个项目的地理位置和所在地

辐射量都具备一定的代表性。

目前，关于发电量模拟测算的软件主要有RETScreen 、PV*SOL 、PVsyst 等[3]，通过与大量实际数据对比后发现，PVsyst 的发电量模拟结果具有较高的准确性，被广泛认可。本文所选择的技术设计方案均依据3个已建或在建光伏电站项目为背景进行设计，以3 MW p 的光伏装机容量为例，采用370 W p 的PERC 双面单晶硅光伏组件、2500 kW 集中式逆变器及-60°～60°平单轴跟踪支架[4]，并以PVsyst 6.7.3版本来计算光伏发电系统首年发电量及系统效率(PR)[5]。

计算逐年发电量时，假设系统年限内每年发电量与年系统效率的比值都相等，且系统效率年均衰减与组件年均衰减相等[6]，以此思路计算的结果经过项目实际数据验证，其偏差在投资商或承包商允许范围内，相对合理。

地面反射率为太阳辐射经过地面反射后的辐射量与太阳总辐射量的比值[7]，本文选取典型地面反射率20%、30%及40%进行光伏系统发电

以具有不同太阳辐射量的埃及阿斯旺、阿根廷卡塔马卡、中国合肥这3个地点的光伏电站项

目为例，通过PVsyst 软件分析了在不同太阳辐射量和地面反射率下，平单轴跟踪支架的高度对双面光伏组件发电量的影响及相关变化趋势。

双面光伏组件；平单轴跟踪支架；PVsyst ；发电量

摘 要：关键词：隆基乐叶光伏科技有限公司 ■ 马竞涛

平单轴跟踪支架高度 对双面光伏组件发电量的影响

收稿日期：2018-10-18

通信作者：马竞涛(1989—)，男，本科、工程师，主要从事输变电及新能源方面的研究。 a_majingtao@

1.0 m 1.5 m

2.0 m 2.5 m

3.0 m 3.5 m

首年发电量 增长率/%

- 1.09 1.71 1.98 2.04 2.04 25年总发电量 增长率/%

-

1.18 1.85

2.15 2.21 2.21

1.0 m 1.5 m

2.0 m 2.5 m

3.0 m 3.5 m

首年发电量 增长率/%

- 0.73 1.18 1.38 1.42 1.42 25年总发电量 增长率/%

-

0.80 1.28 1.50 1.54 1.54

图1 PVsyst 模拟的双面光伏组件平单轴跟踪支架模型

图2 PVsyst 模拟的双面光伏组件数据模型

a. 地面反射率为20%时通过模拟计算光伏发电系统发电量可以发现，该地区光伏发电系统的首年的系统效率与发电量随着支架高度的增加而增加；但当支架高度大于3.0 m 后，系统效率和发电量趋于不变。具

体数据如表1所示。

当支架高度小于等于3.0 m 时，随着支架高度的增加，该系统的首年发电量和25年总发电量的增长率逐步减小；当支架高度大于3.0 m 时，二者的增长率保持不变。当地面反射率增大时，首年发电量和25年总发电量的增长率也随之变大，但增长率曲线变化趋势不变。具体如图3所示。

3.002.502.001.501.000.500

b.地面反射率为30%时

3.002.502.001.501.000.500

增长率/%

增长率/%

1.0 m 1.5 m

2.0 m 2.5 m

3.0 m 3.5 m -

1.33

2.10 2.44 2.50 2.50 25 - 1.22 2.05 2.42 2.49 2.49 1.0 m 1.5 m 2.0 m 2.5 m

3.0 m 3.5 m

-

0.69 1.11 1.26 1.30 1.30

25 - 0.75 1.20 1.37 1.40 1.401.0 m 1.5 m 2.0 m 2.5 m 3.0 m 3.5 m

-

0.69 1.11 1.26 1.29 1.29

25 - 0.75 1.20 1.37 1.40 1.401.0 m 1.5 m 2.0 m 2.5 m 3.0 m 3.5 m

-

0.69 1.10 1.26 1.29 1.29

25 - 0.75 1.20 1.37 1.40 1.40模拟的埃及阿斯旺的光伏发电系统在不同地面反射率

及支架高度时的系统发电量情况

模拟的阿根廷卡塔马卡的光伏发电系统在不同地面

反射率及支架高度的系统发电量情况

根据阿根廷卡塔马卡地区的情况建立上述后，首年发电量趋于不变，25年总发电量c.地面反射率为40%时

a. 地面反射率为20%时

b.地面反射率为30%时

c.地面反射率为40%时