太陽能的需求日益成長,每度電成本也逐漸降低;一旦太陽能發(fā)電達(dá)到市電同價(jià),,就能成為能源市場上最具競爭力的選項(xiàng)之一,市場也能跟著再擴(kuò)大,進(jìn)而發(fā)揮太陽能的環(huán)保效益,。
在“市電同價(jià)”的大目標(biāo)下,太陽能產(chǎn)業(yè)鏈自上而下都以“高效率,、低成本”為發(fā)展目標(biāo),。多晶硅廠致力于優(yōu)化結(jié)晶品質(zhì),矽晶圓廠積極改良長晶與切片流程,,電池廠更是透過 PERC,、黑硅、HJT,、N 型電池等多樣化的新技術(shù)來提高轉(zhuǎn)換效率,。而在模組與系統(tǒng)端,不同的封裝方式搭配不同的支架設(shè)計(jì),也能有效降低 CTM Loss,、提高發(fā)電功效,。
近年來,國際市場上吹起一股改良系統(tǒng)支架設(shè)計(jì)的風(fēng)潮,。為提高太陽能模組接收陽光的時(shí)間,,支架會(huì)根據(jù)所本地的緯度差別而以特定角度傾斜。但若模組本身能變換角度,,能直接接收日光的時(shí)間就會(huì)更長──追日系統(tǒng)因而興起,,并在日本、中國大陸,、美國等主要市場獲得極大重視,。
系統(tǒng)端的提效方案:追日功能
追日系統(tǒng)與固定式系統(tǒng)的差異之處,在于追日系統(tǒng)可隨著時(shí)間改變太陽能板的角度,,使面板直接接收日光的時(shí)間增加,,進(jìn)而提高系統(tǒng)的整體發(fā)電量。中國臺(tái)灣地區(qū)的追日系統(tǒng)業(yè)者太陽光電集團(tuán)(BIG SUN Group)所采集的實(shí)際案例數(shù)據(jù)顯示,,采用追日功能的太陽能系統(tǒng),,年度整體發(fā)電量最多可較固定式系統(tǒng)高出 60% 之多。
追日系統(tǒng)分成兩大類別:單軸與雙軸,。常見分類與主要特色如下:
具體而言,,單軸追日系統(tǒng)為水平翻面,而雙軸追日系統(tǒng)則具旋轉(zhuǎn)功能,,考量四季的日照角度變化,,雙軸系統(tǒng)的年發(fā)電量會(huì)較單軸系統(tǒng)高。但由于單軸追日系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為簡單,,成本較低,,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)作所需耗能較少,且較不易毀損,,目前仍是追日系統(tǒng)市場的主流,。
對此,太陽光電集團(tuán)董事長羅家慶表示:“雙軸追日系統(tǒng)的技術(shù)難度較高,,但發(fā)電量也較多,。相較之下,單軸系統(tǒng)其實(shí)是過渡性的產(chǎn)品,,泛用性與效果并不如雙軸系統(tǒng)來得好,。”太陽光電集團(tuán)也有單軸追日系統(tǒng)的相關(guān)專利,,但因單軸系統(tǒng)的市場競爭激烈,,又是技術(shù)較低的過渡性產(chǎn)品,,太陽光電集團(tuán)決定“一次到位”,致力于研發(fā)完美的雙軸系統(tǒng),。
羅家慶也看好雙軸追日系統(tǒng)的市場趨勢,。他表示,單軸系統(tǒng)的市占率越來越高,,雙軸的技術(shù)也會(huì)愈加成熟,,因此會(huì)有更多業(yè)者考慮采用雙軸系統(tǒng)。
日本實(shí)績,,iPV Tracker 妥善率達(dá) 99.94%
追日系統(tǒng)長久以來有三大問題為人所詬?。旱谝唬菀讱p,、維護(hù)不易,。第二,追日精準(zhǔn)度不佳,。第三,,價(jià)格昂貴,雙軸系統(tǒng)尤甚,。這也是追日系統(tǒng)打入市場所遇到的最大困難,。
太陽光電集團(tuán)的雙軸追日系統(tǒng)──iPV Tracker,在機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度與追日精準(zhǔn)度兩個(gè)面向,,都有獨(dú)到的先進(jìn)技術(shù)。羅家慶介紹,,iPV Tracker 以轉(zhuǎn)動(dòng)角度大的十字軸設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),,并以鋼索搭配滾輪來牽引模組,改良傳統(tǒng)雙軸只有一個(gè)支點(diǎn)的缺點(diǎn),。iPV Tracker 的結(jié)構(gòu)如同降落傘或蹺蹺板,,精簡又穩(wěn)固,且轉(zhuǎn)動(dòng)角度可達(dá) 360 度,;這個(gè)結(jié)構(gòu)也使系統(tǒng)在運(yùn)作時(shí)所需的功(Work)很小,,耗能僅有傳統(tǒng)雙軸設(shè)計(jì)的 10%。
▲ iPV Tracker 的雙軸支撐點(diǎn)結(jié)構(gòu),。(Source:Big Sun Group)
▲ 滾輪設(shè)計(jì),,耗能低、轉(zhuǎn)動(dòng)角度完整,。(Source:Big Sun Group)
誤差角度 0.5 度以內(nèi),,超精準(zhǔn)追日功能在穩(wěn)定性方面,iPV Tracker 采用全球首創(chuàng)的彈簧避震器,,可有效抵御風(fēng)壓及運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的震蕩碰撞,,降低驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的損壞率,。根據(jù)太陽光電集團(tuán)在日本超過 6MW 案場的實(shí)際統(tǒng)計(jì),iPV Tracker 的運(yùn)作妥善率高達(dá) 99.94%,。這樣的成績也說服了更多日本客戶,,iPV Tracker 在日本已成功攻下 10MW 的案場量,并成為日本市占率最高的雙軸追日系統(tǒng)商,。
▲ 彈簧結(jié)構(gòu),,抗風(fēng)效果佳。(Source:Big Sun Group)
iPV Tracker 的機(jī)械構(gòu)造使其可 360 度轉(zhuǎn)動(dòng),,傾斜角度也不受齒輪間距所限制,。同時(shí),iPV Tracker 內(nèi)建萬年日晷,,采共時(shí)運(yùn)作模式,,智能運(yùn)算出陽光一年四季、時(shí)時(shí)刻刻的軌跡方向,,并推動(dòng)系統(tǒng)每 5 分鐘運(yùn)轉(zhuǎn)一次,,主動(dòng)對應(yīng)陽光的角度,角度誤差更可控制在 0.5 度以內(nèi),。加上極高的妥善率,,可說是目前市面上定位功效最好、運(yùn)作也最為可靠的追日系統(tǒng),。追日系統(tǒng)的運(yùn)作方式主要分成 3 類,,其特色如下:
iPV Tracker 接受中國特變電工的邀請,參加新疆的太陽能發(fā)電系統(tǒng)測試,。從該案場的測試結(jié)果來看,,有以下幾項(xiàng)重要結(jié)果:
與固定式系統(tǒng)相比:單日發(fā)電量最多可多 90%,全年發(fā)電量平均可多 50~60%
與平單軸追日系統(tǒng)相比:夏季發(fā)電量可增加約 22%,,全年發(fā)電量可增加約 34%
與他廠雙軸追日系統(tǒng)相比:全年發(fā)電量可增加約 11%
羅家慶解釋,,iPV Tracker 勝出的關(guān)鍵有二:1. 超穩(wěn)定運(yùn)作與 0.5 度誤差以內(nèi)的超精準(zhǔn)追日功能。2. 傾斜角度最大,,在高緯度地區(qū)的優(yōu)勢更加顯著,。如此優(yōu)異的“提效”功能使 iPV Tracker 獲得更多國際廠商肯定,目前已接洽的案場量超過了 1GW,。
擴(kuò)大規(guī)模,,降低成本,打開市場
技術(shù)困難度較高的雙軸追日系統(tǒng),,需要更優(yōu)異的功能來提高發(fā)電量,,以降低單位發(fā)電成本。iPV Tracker 采用簡潔可靠的機(jī)械結(jié)構(gòu),,成本較低,,加上多年來透過細(xì)部改良所提升的可靠度,,目前在美國市場與單軸系統(tǒng)相比,已有相當(dāng)不錯(cuò)的性價(jià)比,。
對于未來的市場趨勢,,羅家慶認(rèn)為,追日系統(tǒng)可使太陽能模組從日出一路發(fā)電到日落,,發(fā)電曲線因而可與日間電力需求互相搭配,;加上夠穩(wěn)定的追日系統(tǒng)能明顯提高發(fā)電量,未來會(huì)越來越受到重視,。尤其對于規(guī)模較大的大型電站而言,,追日系統(tǒng)可以說是提高系統(tǒng)發(fā)電量最為立竿見影的方案。
“量的增加”是降低成本的重要方法之一,。太陽光電集團(tuán)一方面打算在 24-panel 的 iPV Tracker 產(chǎn)品之后,,再行研發(fā) 48-panel 的產(chǎn)品,提高單一設(shè)備的規(guī)模,;另一方面,,羅家慶也看好追日系統(tǒng)會(huì)獲得更多太陽能發(fā)電廠采用,整體的量也會(huì)增加,。上述兩個(gè)面向都將有效降低追日系統(tǒng)的成本,。
優(yōu)良的發(fā)電功效,將帶來更高的市場需求,;而更高的市場需求,,也將推動(dòng)發(fā)電成本的降低。從上游的原料到下游的系統(tǒng)端皆是如此,。在供需兩端持續(xù)推動(dòng)“提效,、降本”所帶動(dòng)的市場擴(kuò)大趨勢將形成良性循環(huán),太陽能市電同價(jià)也指日可待,。