在光伏发电领域,跟踪系统是提升发电量的关键技术之一。其中,单轴和双轴跟踪系统因其独特的工作原理和明显的发电量提升效果,受到了普遍关注。
单轴跟踪系统具有单一旋转轴,通常沿南北或东西方向布置。其工作原理是通过驱动装置使光伏组件围绕该轴旋转,从而跟踪太阳在一天中的水平或垂直运动。这种跟踪方式结构相对简单,成本较低,安装与维护也较为便捷。在实际应用中,单轴跟踪系统能明显提升发电量。根据不同地区和光照条件,单轴跟踪系统一般可使发电量提升10%—25%。例如,在一些多云地区或预算有限的项目中,单轴跟踪系统是较为理想的选择。它能从东到西跟随太阳,全天提供较为一致的功率输出。与固定太阳能安装面板相比,单轴跟踪系统的年发电量可高出15%—16%,极大缩短了项目的投资回收期,提高了利润空间。
双轴跟踪系统则更为先进,它具备两个旋转轴,可同时在水平和垂直两个方向上跟踪太阳的运动。这意味着无论太阳处于天空的哪个位置,双轴跟踪系统都能使光伏组件始终保持垂直于太阳光线,实现入射角为零,从而很大程度地接收太阳能。双轴跟踪系统的发电量提升效果更为明显,通常可使发电量提升30%—45%。在一些对发电效率要求较高的大型集中式光伏电站中,双轴跟踪系统能够充分发挥其优势。它不仅能提供更高的能量收集效率,还能在连接到电网的功率容量有限的情况下提供合理的解决方案。此外,双轴跟踪系统占用空间较小,可将周围的剩余区域用于其他用途,如停车场、园艺等,提高了土地的利用率。
然而,双轴跟踪系统也存在一些不足之处。由于其技术复杂性较高,设备成本相对昂贵,支架成本可达到3—4元/瓦,土地资源占有量也是固定支架的两三倍。同时,双轴跟踪系统对环境适应性要求较高,需要精确的传感器来感知太阳位置,在恶劣天气下可能需要采取防护措施。
单轴和双轴跟踪系统都能有效提升光伏发电量,但各有优劣。在实际应用中,应根据项目的具体情况,如地理位置、气候条件、预算等因素,综合考虑选择合适的跟踪系统,以实现光伏发电的很大效益。