光伏支架是太阳能光伏发电系统中为了支撑、固定、转动光伏组件而设计安装的特殊设备。
按能否跟踪太阳转动区分,光伏支架可分为固定支架及跟踪支架两类产品。
固定支架以机械结构为主,技术门槛相对较低,对应的优点为稳定性较强,初期投入成本较低。
而跟踪支架构成包括结构系统(可旋转支架)、驱动系统、控制系统(通讯控制箱、传感器、云平台、电控箱等部件)三大系统,除机械结构更为复杂外,其控制系统还涉及算法层面的优化设计。
对于一个跟踪支架系统项目而言,厂商需要针对项目地的具体情况,综合考虑风/雪载荷、结构设计及排布等因素,辅以对应跟踪算法的配合,形成一个完整的跟踪支架系统解决方案,制造工艺、设计流程较之固定支架更为复杂,初始投资成本也相对较高。
跟踪支架可有效提高发电效率、降低度电成本。
跟踪支架可根据光照情况进行自动调整组件方向,可减少组件与太阳直射光之间的夹角,获取更多的太阳辐照,从而有效提高光伏电站发电量。
按旋转支架数量划分,跟踪支架可细分为单轴及双轴跟踪支架,双轴跟踪支架理论发电量增厚效益更高,但受制于成本因素,目前单轴跟踪支架为市场主流选择。
根据新加坡太阳能研究所(SERIS)研究数据,由于双轴跟踪系统受制于高成本,利用“单轴跟踪+双面组件”的组合可在全球 93.1%的区域内实现最低度电成本。
其中,单轴跟踪系统较固定支架发电量增厚达 7%-37%,而成本较之双轴跟踪系统低 8%-29%。
此外,业内企业亦开始研究通过算法的配合来进一步提高跟踪系统的发电增厚效益,如中信博于2021 年 1 月 20 日发布《中信博新一代人工智能光伏跟踪解决方案白皮书》,通过真实地形下的跟踪控制策略及基于实时气象数据的云层策略可为光伏电站额外提高 7%的增发收益。