摘  要：目前國內(nèi)的光伏項(xiàng)目正如雨后春筍般地投資建設(shè)，而光伏支架的選擇成為了建設(shè)一個電站首先需要考慮的因素，不同的支架設(shè)計(jì)模式將產(chǎn)生截然不同的電站效益。本文提出一個全新的支架設(shè)計(jì)方案，并對此方案實(shí)際進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及分析，通過對其運(yùn)用價(jià)值的評估與分析使得光伏支架的設(shè)計(jì)同時具備性能的優(yōu)越性和投資價(jià)格的合理性。

關(guān)鍵詞：可調(diào)式斜單軸  支架  價(jià)值評估

一、引言
在光伏電站系統(tǒng)中，如何提高光伏系統(tǒng)的整體效率一直備受關(guān)注。逆變器、組件、變壓器、控制器等光伏設(shè)備提高1%的效率需耗費(fèi)大量的人力物力，但目前光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，往往忽視了支架的重要性。

比較傳統(tǒng)的光伏支架分為兩種：固定式支架系統(tǒng)與跟蹤式支架系統(tǒng)。固定式支架在國內(nèi)運(yùn)用較為廣泛，其優(yōu)勢在于價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，但對于整個光伏系統(tǒng)而言，年平均日照時數(shù)較低。跟蹤式支架系統(tǒng)基本可以分為單軸跟蹤與雙軸跟蹤兩種類型，其優(yōu)勢在于年平均日照時數(shù)高，但價(jià)格昂貴，技術(shù)要求較高。

目前絕大多數(shù)跟蹤系統(tǒng)都采用PLC模塊控制，但是軟件與硬件的配合對技術(shù)要求很高而且也存在一定的出錯率，其中雙軸跟蹤系統(tǒng)的出錯率高于單軸跟蹤。目前運(yùn)用的各種支架安裝形式的測試數(shù)據(jù)比較如下圖表所示：
 

二、可調(diào)式支架的優(yōu)勢
可調(diào)式支架是一種按照太陽在各個季節(jié)的高度角差異所開發(fā)的新型光伏支架。原中國科學(xué)院電工所所長李安定首先提出可調(diào)式支架的解決方案，其優(yōu)勢較為明顯。在固定式光伏支架的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上額外增加一個半自動支架角度調(diào)節(jié)裝置，并通過調(diào)節(jié)該裝置來追蹤太陽高度角的變化，從而提高日照時數(shù)，其優(yōu)勢在于效率較高――相比固定式最佳傾角安裝的光伏支架年平均日照時數(shù)提高5%―8.5%、支架成本較低――相比最佳傾角安裝支架增加3%左右的成本、支架整體穩(wěn)定性較高、適用范圍較廣。

三、 可調(diào)式斜單軸跟蹤系統(tǒng)的價(jià)值評估
（1）支架性能分析
可調(diào)式斜軸跟蹤支架結(jié)合了斜單軸與可調(diào)式支架的所有優(yōu)勢，將斜單軸的方位角追蹤與可調(diào)式支架的高度角追蹤相結(jié)合。常州紫旭光電有限公司率先對可調(diào)式斜單軸支架進(jìn)行研究，并對雙軸跟蹤、斜軸跟蹤、可調(diào)式支架、固定角度支架的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

 

在相同壞境下可調(diào)式斜單軸跟蹤支架年均日照時數(shù)為7.45小時，雙軸跟蹤7.63小時，斜軸跟蹤7.32小時。現(xiàn)以固定式支架最佳傾角日照時數(shù)為基礎(chǔ)，對這三種跟蹤形式進(jìn)行分析：

 
（2）成本分析
目前國內(nèi)支架生產(chǎn)廠商很多、價(jià)格不一，現(xiàn)以紫旭光電光伏支架2010年10月份支架銷售價(jià)格為例：
 

以最佳傾角支架安裝為基礎(chǔ)，可調(diào)式安裝提高整個支架成本的8.33%。

以斜單軸跟蹤支架安裝為基礎(chǔ)，可調(diào)式斜軸跟蹤提高整體支架成本的2.22%，雙軸跟蹤支架提高整體支架成本的44.44%。

四、 總結(jié)
雙軸跟蹤支架相對于普通斜單軸支架增加了44.44%的投資成本，年均日照時數(shù)在斜軸跟蹤的基礎(chǔ)上提高5.5%；而可調(diào)式斜單軸跟蹤支架相對于普通斜軸跟蹤支架僅增加了2.22%的投資成本，卻能夠在斜軸跟蹤的基礎(chǔ)上提升2.31%的日照時數(shù)。

由此看出，可調(diào)式斜單軸跟蹤支架的單位成本投資回報(bào)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出雙軸跟蹤支架。因此，目前對于大中型光伏電站而言，可調(diào)式斜單軸跟蹤系統(tǒng)是一個高性價(jià)比的選擇。