技術の発展とコスト削減に伴い、太陽追尾システムは様々な太陽光発電所で広く利用されるようになりました。中でも全自動二軸太陽追尾システムは、発電量を向上させるための追尾装置として最も顕著な例ですが、二軸太陽追尾システムの具体的な発電量向上効果に関する十分かつ科学的な実データは業界に不足しています。以下では、中国山東省濰坊市に設置された二軸追尾式太陽光発電所の2021年の実発電データに基づき、二軸追尾システムの発電量向上効果を簡単に分析します。
（二軸式太陽追尾装置の下には固定された影がなく、地中の植物はよく育ちます）
簡単な紹介太陽発電所
設置場所：山東兆日新能源科技有限公司
経度と緯度：東経118.98度、北緯36.73度
インストール時間:2020年11月
プロジェクト規模： 158kW
太陽パネル:400個 ジンコ製395W両面受光型太陽光パネル（2031×1008×40mm）
インバーター：Solis製36kWインバーター3セットとSolis製50kWインバーター1セット
設置された太陽追尾システムの数：
ZRD-10型二軸太陽追尾システムを36セット設置し、各セットに10枚のソーラーパネルを設置。これは総設置容量の90%を占める。
傾斜角15度のZRT-14型単軸ソーラートラッカー1セット（ソーラーパネル14枚設置済み）。
ZRA-26調整式固定型ソーラーブラケット1セット（ソーラーパネル26枚設置済み）。
地盤状況：牧草地（裏側のゲインは5％）
太陽光パネルの清掃時間2021:3回
Sシステム距離:
東西方向9.5メートル／南北方向10メートル（中心間距離）
以下のレイアウト図に示すように
発電の概要：
以下は、Solis Cloudが取得した2021年の発電所の実際の発電データです。158kW発電所の2021年の総発電量は285,396kWhで、年間フル稼働時間は1,806.3時間です。これを1MWに換算すると1,806,304kWhとなります。濰坊市の平均年間有効利用時間は約1300時間であり、芝生上の両面太陽光パネルの5%のバックゲインの計算によると、濰坊市に固定最適傾斜角で設置された1MW太陽光発電所の年間発電量は約1,365,000kWhとなるはずなので、この太陽追尾式発電所の固定最適傾斜角の発電所に対する年間発電量の増加は1,806,304/1,365,000 = 32.3%と計算され、これは二軸太陽追尾システム発電所の発電量増加率30%という以前の予想を上回っています。
2021年におけるこの二軸発電所の発電量に対する干渉要因：
1.太陽光パネルは清掃回数が少ない。
2.2021年は降雨量が多い年です
3.敷地面積の影響を受け、南北方向のシステム間の距離は小さい。
4. 3基の二軸太陽追尾システムは常に経年劣化試験（東西方向と南北方向に24時間往復回転）を受けており、これが全体の発電量に悪影響を及ぼしている。
太陽光パネルの5.10%は、調整可能な固定式太陽光ブラケット（発電量が約5%向上）と傾斜式単軸太陽光トラッカーブラケット（発電量が約20%向上）に設置されており、二軸太陽光トラッカーの発電量向上効果を低下させている。
6.発電所の西側には日陰が多く、台山景観石の南側には日陰が少ない（2021年10月に日陰になりやすいソーラーパネルに当社のパワーオプティマイザーを設置した後、日陰が発電に与える影響を大幅に軽減することができました）。以下に示す図を参照してください。
上記の干渉要因が重なり合うことで、二軸太陽追尾式発電所の年間発電量に、より顕著な影響が生じます。山東省濰坊市は日照資源が第3級に分類されることを考慮すると（中国では日照資源は3段階に分けられ、第3級は最も低いレベルです）、干渉要因がない場合、二軸太陽追尾式発電所の発電量は35%以上増加すると推測できます。これは、PVsyst（約25%）などのシミュレーションソフトウェアで計算された発電量増加率を明らかに上回っています。
2021年の発電事業収益：
この発電所で発電される電力の約82.5%は工場の生産・操業に使用され、残りの17.5%は国の電力網に供給されます。この会社の平均電気料金が1kWhあたり0.113ドル、系統連系電力料金補助金が1kWhあたり0.062ドルであることから、2021年の発電収入は約29,500ドルとなります。建設時の建設費が1kWhあたり約0.565ドルであることから、約3年で費用を回収できるため、収益性は非常に高いと言えます。
二軸太陽追尾システム発電所の解析結果が理論上の予測を上回る：
二軸太陽追尾システムの実際の応用においては、ソフトウェアシミュレーションでは考慮できない多くの好ましい要因が存在する。例えば、以下のようなものがある。
二軸追尾式太陽熱発電所は頻繁に移動し、傾斜角も大きいため、粉塵の蓄積には適さない。
雨天時には、二軸式太陽追尾システムを傾斜角度に調整することで、雨水が太陽光パネルを洗い流すのに適した状態にすることができる。
降雪時には、二軸追尾式太陽熱発電所はより大きな傾斜角に設定できるため、雪が滑りやすくなります。特に寒波と大雪の後の晴天時には、発電に非常に有利です。固定式架台の場合、除雪作業員がいなければ、太陽光パネルが雪に覆われてしまい、数時間、場合によっては数日間正常に発電できなくなる可能性があり、大きな発電損失につながります。
太陽光追尾ブラケット、特に二軸太陽光追尾システムは、ブラケット本体が高く、底部がより開放的で明るく、換気効果も優れているため、両面受光型太陽光パネルの発電効率を最大限に引き出すのに役立ちます。
以下は、ある時期の発電データに関する興味深い分析です。
ヒストグラムから、5月は間違いなく年間を通して発電量のピークとなる月であることがわかる。5月は日射時間が長く、晴天日数も多く、平均気温も6月や7月より低いため、発電効率を高める上で重要な要素となる。さらに、5月の日射時間は年間で最も長い月ではないものの、日射量は年間で最も多い月のひとつである。したがって、5月に発電量が多くなるのは当然と言える。
5月28日には、9.5時間を超えるフル稼働で、2021年における1日あたりの発電量最高記録も樹立した。
2021年10月は発電量が最も少ない月で、5月の発電量のわずか62%にとどまりました。これは、2021年10月が珍しく雨天だったことに関係しています。
さらに、2021年以前の2020年12月30日には、1日あたりの発電量が最高を記録しました。この日、太陽光パネルの発電量はSTCの定格出力を3時間近く上回り、最高出力は定格出力の108%に達しました。主な理由は、寒波の後、天候が晴れ、空気が澄んでいて、気温が低かったことです。この日の最高気温はわずか-10℃でした。
下図は、二軸太陽追尾システムの典型的な1日発電量曲線です。固定ブラケットの発電量曲線と比較すると、二軸太陽追尾システムの発電量曲線はより滑らかで、正午の発電効率は固定ブラケットとほとんど変わりません。主な改善点は、午前11時前と午後1時以降の発電量です。電力価格のピークと谷を考慮すると、二軸太陽追尾システムの発電量が良好な時間帯は、電力価格がピークとなる時間帯とほぼ一致するため、固定ブラケットよりも電力価格収入の増加が大きくなります。
投稿日時：2022年3月24日