기술 발전과 비용 절감에 따라 태양광 추적 시스템은 다양한 태양광 발전소에 널리 사용되고 있으며, 그중에서도 완전 자동 이축 태양광 추적기는 발전량 증대에 가장 효과적인 것으로 알려져 있습니다. 그러나 이축 태양광 추적 시스템의 구체적인 발전량 증대 효과에 대한 충분하고 과학적인 실제 데이터는 업계에서 부족한 실정입니다. 본 연구에서는 중국 산둥성 웨이팡시에 설치된 이축 태양광 추적 발전소의 2021년 실제 발전량 데이터를 기반으로 이축 추적 시스템의 발전량 증대 효과를 간단히 분석하고자 합니다.
(이중 축 태양열 추적기 아래에 고정된 그림자가 없어 지면 식물이 잘 자랍니다.)
간략한 소개태양열발전소
설치 위치:산둥 자오리 신에너지 기술 유한회사
경도와 위도:동경 118.98°, 북위 36.73°
설치 시간:2020년 11월
프로젝트 규모: 158kW
태양열패널:400개 진코 395W 양면형 태양광 패널 (2031*1008*40mm)
인버터:솔리스 36kW 인버터 3세트와 솔리스 50kW 인버터 1세트
설치된 태양 추적 시스템의 수:
ZRD-10 이중축 태양광 추적 시스템 36세트(각 세트에는 태양광 패널 10개씩 설치)가 전체 설치 용량의 90%를 차지합니다.
15도 경사각의 ZRT-14 단축형 태양광 추적 장치 1세트(태양광 패널 14개 설치됨).
ZRA-26 조절식 고정형 태양광 브래킷 1세트(태양광 패널 26개 장착).
지반 상태:초원 (뒷면 이득률 5%)
태양광 패널 청소 시간2021:3번
S시스템거리:
동서 방향으로 9.5미터 / 남북 방향으로 10미터 (중심 간 거리)
다음 배치도에 나와 있는 바와 같이
발전 개요:
다음은 솔리스 클라우드에서 제공한 2021년 발전소의 실제 발전량 데이터입니다. 158kW 발전소의 2021년 총 발전량은 285,396kWh이며, 연간 최대 발전 시간은 1,806.3시간으로, 1MW로 환산하면 1,806,304kWh입니다. 웨이팡시의 연평균 유효 이용 시간은 약 1300시간이며, 잔디밭에 설치된 양면형 태양광 패널의 5% 역이득을 계산에 따르면, 웨이팡에 고정된 최적 경사각으로 설치된 1MW급 태양광 발전소의 연간 발전량은 약 1,365,000kWh가 됩니다. 따라서 고정된 최적 경사각으로 설치된 발전소 대비 이 태양 추적식 발전소의 연간 발전량 증가는 1,806,304/1,365,000 = 32.3%로 계산되며, 이는 당초 예상했던 이중축 태양 추적 시스템 발전소의 발전량 증가율 30%를 상회하는 수치입니다.
2021년 이 이축 발전소의 발전량에 대한 간섭 요인:
1. 태양광 패널은 청소 횟수가 더 적습니다.
2021년은 강우량이 더 많은 해입니다.
3. 부지 면적의 영향을 받아 남북 방향 시스템 간 거리가 짧습니다.
4. 3개의 이중 축 태양광 추적 시스템은 항상 노화 테스트(동서 및 남북 방향으로 24시간 내내 앞뒤로 회전)를 거치므로 전체 발전량에 악영향을 미칩니다.
태양광 패널의 5.10%는 조절 가능한 고정형 태양광 브래킷(발전량 약 5% 향상)과 경사형 단축 태양광 추적기 브래킷(발전량 약 20% 향상)에 설치되어 있어, 이축 태양광 추적기의 발전량 향상 효과가 감소합니다.
6. 발전소 서쪽에는 그림자를 많이 드리우는 작업장이 있고, 남쪽의 타이산 풍경석 조형물에도 약간의 그림자가 생깁니다(2021년 10월, 그림자가 쉽게 드리워지는 태양광 패널에 당사의 전력 최적화 장치를 설치한 후, 그림자가 발전량에 미치는 영향을 크게 줄이는 데 도움이 되었습니다). 다음 그림을 참조하십시오.
위에서 언급한 간섭 요인들이 중첩되면 이중축 태양광 추적 시스템 발전소의 연간 발전량에 더욱 뚜렷한 영향을 미칩니다. 산둥성 웨이팡시가 3등급 일조 자원(중국에서는 태양광 자원을 3단계로 분류하며, 3등급이 가장 낮은 수준)에 속한다는 점을 고려할 때, 간섭 요인이 없을 경우 이중축 태양광 추적 시스템의 실제 발전량은 35% 이상 증가할 수 있음을 알 수 있습니다. 이는 PVsyst 등 다른 시뮬레이션 소프트웨어로 계산한 발전량 증가율(약 25%)을 훨씬 웃도는 수치입니다.
2021년 발전 수익:
이 발전소에서 생산되는 전력의 약 82.5%는 공장 생산 및 운영에 사용되고, 나머지 17.5%는 국가 전력망에 공급됩니다. 이 회사의 평균 전기 요금이 kWh당 0.113달러이고, 국가 전력망 공급 보조금이 kWh당 0.062달러인 점을 고려하면, 2021년 발전 수익은 약 29,500달러입니다. 건설 당시 와트당 약 0.565달러였던 건설 비용을 감안할 때, 투자금 회수 기간은 약 3년으로, 상당한 이익을 가져다줍니다.
이론적 예상치를 뛰어넘는 이중축 태양 추적 시스템 발전소 분석 결과:
이중축 태양 추적 시스템의 실제 적용에는 소프트웨어 시뮬레이션에서 고려할 수 없는 다음과 같은 여러 가지 유리한 요소가 있습니다.
이중축 태양열 추적 시스템 발전소는 자주 움직이며 경사각이 크기 때문에 먼지가 쌓이는 데 적합하지 않습니다.
비가 올 때는 이중 축 태양광 추적 시스템을 경사각으로 조절할 수 있어 빗물이 태양광 패널을 씻어내는 데 도움이 됩니다.
눈이 내릴 때, 이중 축 태양광 추적 시스템 발전소는 더 큰 경사각으로 설정할 수 있어 눈이 미끄러져 내려가는 데 도움이 됩니다. 특히 한파와 폭설 후 맑은 날에는 발전 효율이 매우 높아집니다. 고정식 설치의 경우, 제설 담당자가 없다면 태양광 패널이 눈으로 덮여 몇 시간 또는 며칠 동안 정상적으로 전기를 생산하지 못할 수 있으며, 이로 인해 상당한 발전 손실이 발생할 수 있습니다.
태양광 추적 브래킷, 특히 이중 축 태양광 추적 시스템은 브래킷 본체가 더 높고, 하단부가 더 개방적이고 밝으며, 통풍 효과가 뛰어나 양면 태양광 패널의 발전 효율을 최대한 발휘하는 데 도움이 됩니다.
다음은 특정 시점의 발전량 데이터에 대한 흥미로운 분석입니다.
히스토그램에서 볼 수 있듯이 5월은 연중 발전량이 가장 높은 달입니다. 5월에는 일조 시간이 길고 맑은 날이 많으며, 평균 기온이 6월과 7월보다 낮아 발전 효율을 높이는 데 중요한 요인이 됩니다. 또한 5월의 일조 시간이 연중 가장 긴 달은 아니지만, 일사량은 연중 가장 높은 달 중 하나입니다. 따라서 5월에 발전량이 높은 것은 당연합니다.
5월 28일에는 9시간 30분 이상 최대 발전량을 기록하며 2021년 하루 최고 발전량을 경신하기도 했습니다.
2021년 10월은 발전량이 가장 적은 달로, 5월 발전량의 62%에 불과했습니다. 이는 2021년 10월에 드물게 비가 많이 내린 것과 관련이 있습니다.
또한, 2021년 이전 최고 일일 발전량은 2020년 12월 30일에 기록되었습니다. 이 날 태양광 패널의 발전량은 약 3시간 동안 표준시험기준(STC) 정격 발전량을 초과했으며, 최고 발전량은 정격 발전량의 108%에 달했습니다. 주요 원인은 한파 이후 날씨가 맑고 공기가 깨끗했으며 기온이 낮았기 때문입니다. 이날 최고 기온은 영하 10℃에 불과했습니다.
다음 그림은 이중축 태양광 추적 시스템의 일반적인 하루 발전량 곡선입니다. 고정 브래킷 방식의 발전량 곡선과 비교했을 때, 이중축 태양광 추적 시스템의 발전량 곡선은 더욱 매끄럽고, 정오 시간대의 발전 효율은 고정 브래킷 방식과 큰 차이가 없습니다. 주요 개선점은 오전 11시 이전과 오후 1시 이후의 발전량입니다. 전기 요금의 피크 시간대와 비피크 시간대를 고려했을 때, 이중축 태양광 추적 시스템의 발전량이 좋은 시간대는 대부분 전기 요금이 가장 높은 시간대와 일치하므로, 고정 브래킷 방식보다 전기 요금 수입 측면에서 더 유리합니다.
게시 시간: 2022년 3월 24일