光伏追日系统的类型

光伏追日系统的类型

2012-04-07 来源: 太阳能人才网 浏览[34]次 分享至:

光伏追日系统根据追踪维度可分为单轴追踪和双轴追踪两大类。单轴追踪只追踪太阳的方位角，而放弃高度角的追踪，因此光伏组件采用固定倾角(俯仰角)的形式。根据倾角的不同，可分为水平单轴跟踪和倾纬度角斜单轴跟踪两种方式。水平单轴跟踪采用0^。固定倾角，通过调节光伏组件的南北轴向角实现在东-西方向上追踪太阳方位，这种追踪方式的优点是不会在光伏组件阵列前后距离上产生遮挡，同样占地面积与其他跟踪型光伏系统相比装机容量更大，单位土地面积利用率高，但由于其倾角固定为o^。，一般适用于太阳高度角比较大的低纬度地区；倾纬度角斜单轴跟踪同样只在东-西方向上追踪太阳方位，但采用的固定倾角与当地纬度相同，这样的系统在春／秋分日时朝向与太阳完全吻合，相当于采用当地太阳高度角年变化的中值，兼顾了冬夏两季，因此更适合于太阳高度角年内变化较大的中高纬度地区。

    双轴跟踪系统同时追踪太阳方位角和高度角，精度比单轴追踪更高，增加接收太阳辐射量的效果更好，但价格也更昂贵。双轴追踪具有两个旋转自由度，既可通过同时调节光伏组件的倾角和南北轴向角实现，也可通过同时调节组件倾角和方位角实现。双轴追踪由于要避免东-西和南-北两个方向上的遮挡，因此组件间距大，单位用地面积的装机容量最小。但在直射光强的地区，双轴追踪带来的接收太阳辐射量增幅非常显著，高于用地面积的增幅，单位占地面积的发电量反而最高。

    根据工作原理，追踪系统亦可分为被动式跟踪和主动式跟踪。被动式跟踪通过自带程序计算当时当地的太阳高度角与方位角，并相应调节组件姿态达到追踪目的；主动式追踪则通过感光器件自动感应最强的辐照源方位，进而调整组件朝向达到追踪目的。精度要求比较低的单轴追踪系统可采用被动模式，但对于精度要求较高的追踪系统则采用主动模式。一般现有的双轴追踪系统多采取主动与被动互补的模式，防止在特殊情况下(如多云)主动式感光器可能误判太阳的位置。

以北半球某中纬度地区的平板光伏组件为例，采用不同朝向或不同类型跟踪系统对可接收太阳辐射量的影响：若使用双轴跟踪系统，与水平固定式相比，可使各个月份的平均辐射量都增加3～3.5kw·h／(㎡·d)；与倾纬度角固定式相比，冬季的平均辐射量可增加2kw·h／(㎡·d)，而夏季的平均辐射量增加可达4kw·h／(㎡·d)。总的来说，采用双轴跟踪可比固定式相对多出40％的年度辐射量。若采用水平单轴追踪，与水平固定式相比，各个月份的平均辐射量增加介于1.5～3kw·h／(㎡·d)，以夏季最为显著，年度总辐射量大约增加30％。