上阳能源 iPV 追日系统:高效率、稳定、更划算_SOLARZOOM光储亿家
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上阳能源 iPV 追日系统:高效率、稳定、更划算
  • 2014-05-08 13:06:16
  • 浏览:2739
  • 来自:集邦新能源网
  现阶段的太阳能电站多为固定式系统,可随着阳光轨迹改变角度的追日系统(solar tracker)虽然能增加组件正面接收日照的时间,提高系统单日发电效率,但因安装、维护以及价格等问题,目前仍非主流。EnergyTrend特地造访太阳光电集团(Big Sun)旗下的上阳能源(Topper Sun),深入了解上阳能源最新的iPV太阳能追日系统(iPV Solar Tracker)。此系统经过三年的开发与试验后已成功商业化,具有高效、稳定且更加便宜等优势。

  iPV追日系统特点

  “这是全球独一无二的追日系统,已经获得欧盟、日本、美国、台湾和中国等地的发明专利。”太阳光电集团的董事长罗家庆先生描述自家研发的iPV智慧型追日系统。

  推动追日系统的机制有很多种,最常见的是双套筒齿轮盘,旋转角度最多为270度左右。上阳能源的iPV追日系统采用独特的多方位十字轴设计,搭配便宜又稳定的钢索与滚轮传动结构,是全球第一组可360度旋转(仰角40~90度)的追日系统,其不平衡运动原理与箱型电梯相同,类似跷跷板。太阳能组件板四角以适当强度的钢索连接,并于透过固定于地面的避震弹簧加强结构弹性。每组iPV追日系统都配有一套计算太阳轨迹的万年历程式,只要设定所在位置的经纬度,系统每五分钟就会自动调整角度来同步追踪日照。iPV追日系统的机制简单,因此运动的耗能与后续维修成本都很低。

  iPV追日系统于2013年荣获国家产业创新成果表扬,一百多家厂商竞争中仅十家获奖,并且为唯一得奖的太阳能厂商。同时也已取得台湾、日本、欧盟、美国与中国等地的专利,在台、日两地也成立了运作中的电站。独特、稳定而低耗能的特性,在二十年的专利保护期间难以超越,正如罗董事长所说:“我们的目标是开发便宜又好用的产品。”

  iPV追日系统的成本可低至US$0.5~0.7/kw,比市面上成本US$0.8~1.5/kw的追日系统更便宜。在台湾,iPV追日系统单日每kW系统最高发电纪录可达8.5度;位于中国大陆宁海的测试电站也曾达单日每kW发电8.16度。上阳能源估算,装设于晴朗地区的iPV追日系统平均每年所发电量会比固定式系统增加四至五成,全球平均可增加三成以上;若在永昼时期的两极地区,所增加的发电量甚至可超过百分之百。因发电量提升,用较少的组件即达到相同程度的发电效益;同时,以US$0.5/kw的价格来看,装设成本也只比固定式系统增加约10%,但发电效率更高,整体而言更为划算。

  结构特色

  固定式系统最大的挑战是各地气候与阳光角度,而iPV追日系统则克服了这些困难。运营中的iPV大型电站之维护成本较传统追日系统甚至固定式系统更低,位于台南的专案到目前为止一直维持零维修的纪录。iPV追日系统具备四大特色,足以抵抗各种气候与遮蔽问题:

  1.      避风:系统上装有测风仪,当风速超过一定强度,即可由中控人员调整、或由系统自行进入紧急避难模式,将承载平台调整为平行于地面。此时系统最高可承载时速300公里的风速,且日间仍可继续发电。

  2.      避尘:因系统可360度旋转,且可倾斜角度较大,故比固定式系统更不易积尘或积水,较不易引发发电率降低或无法发电的问题。

  3.      避遮荫:在大型阵列中,有智慧控管系统的iPV追日系统不只会自动调整角度来追踪日光,还会根据四周组件板的角度来调整自己的角度,让每面组件都能全面接收阳光,取得最大发电效率。

  4.      避雪:iPV追日系统可360度旋转,因此在下大雪时,四周的堆雪会被周转的组件板推开,不会堆积于组件上,可降低系统被雪压垮或掩埋的可能性。

  这些智慧型的特色正是iPV追日系统得名的原因:intelligent PV Solar Tracker。上阳能源所研发生产的iPV追日系统适用于全球各地,加上主动调整角度的程式,比传统追日系统的发电效率高了5%左右。整体而言,iPV可有效降低清洁与系统维护的需求,更简单的结构、更全面的适用性、更高的发电效率,可带来更平易近人的价格,同时可降低每度发电的组件与逆变器等成本消耗。

  此外,每组并网的iPV追日系统的发电状况都可透过应用程式(app)观测,也可以直接透过上阳能源特别设置的网站追踪每组系统的每日发电状况。罗董事长在访问时便用平板电脑直接展示位于日本兵库县500kW的专案四月中旬某日的发电情形,每kW的发电量已超过7度。

  推广与农业合作:太阳绿金计划

  iPV追日系统在台湾与日本已商业化成功,有数座运营中的电站,同时也在中国宁海等地有测试电站。罗董事长表示,iPV追日系统除了可用于传统式的地面型与屋顶型电站之外,还可与农业活动结合,亦即目前力推的“太阳绿金”计划。

  太阳绿金计划藉著大型阵列底下的部分日照来调整农作物所需之日照强度。在合作农场内,上阳能源协助案主于地面建立网室或温室,并于上方加盖6kW发电量(24个组件)的iPV追日系统,借此改变农村生态,将农业生产与太阳能发电结合。透过系统的避遮荫效果,让底下的农地形成半日照环境,可用来种植咖啡与可可等农作物。

  罗董事长指出:“在云林、嘉义、台南跟屏东这些地方,我们已经把iPV追日系统应用在养鸡场和养菇场,还有全台第一座太阳能木耳农场。”

  太阳绿金计划的农业发电可供农场自用或透过趸购回售台电,一般民众自备五百万即可与上阳能源合作成立小型iPV太阳能电站。

  全球布局

  iPV追日系统为上阳能源自行研发的产品,以商业化为目标,因此十分重视价格与性能优势。罗董事长信心满满地表示:“上阳能源的iPV追日系统结构简单、可靠、维护成本低,又有智慧控管,是目前全球最好的追日系统。搭配高转换率的太阳能电池,整体的发电效率还会更高。”

  上阳能源所设计、申请专利的iPV追日系统之零件由全球各地的零组件商生产、组装,业务与规划全球策略布局则由公司自行整合执行。上阳能源现阶段的目标是让全球客户了解商品,将为三十家全球厂商分别提供一组3kW(60cells/12modules)的免费系统供参考使用。

  而对于进入中国这个全球最大的太阳能市场,罗董事长指出,由于中国太阳能产品的价格偏低,因此需要透过示范建案的方式推销;目前,上阳能源已在宁海等少数地区成立了示范建案。未来若要导入中国市场,初期将会把建案规格定在6~20MW之间。不过,iPV追日系统的目标不只在中国。罗董事长强调:“希望未来所有太阳能系统都采用追日系统。”
【责任编辑:johnson.zhang】
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关键字阅读: 陈建国 追日电气
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