太陽(yáng)能的需求日益成長(zhǎng),,每度電成本也逐漸降低,;一旦太陽(yáng)能發(fā)電達(dá)到市電同價(jià),,就能成為能源市場(chǎng)上最具競(jìng)爭(zhēng)力的選項(xiàng)之一,市場(chǎng)也能跟著再擴(kuò)大,,進(jìn)而發(fā)揮太陽(yáng)能的環(huán)保效益,。
在“市電同價(jià)”的大目標(biāo)下,太陽(yáng)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(zhǎng)晶與切片流程,,電池廠更是透過(guò) PERC,、黑硅、HJT,、N 型電池等多樣化的新技術(shù)來(lái)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(lái),,國(guó)際市場(chǎng)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(yáng)能模組接收陽(yáng)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(zhǎng)──追日系統(tǒng)因而興起,并在日本,、中國(guó)大陸,、美國(guó)等主要市場(chǎng)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(yáng)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(guó)臺(tái)灣地區(qū)的追日系統(tǒng)業(yè)者太陽(yáng)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(yáng)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(lèi)別:?jiǎn)屋S與雙軸,。常見(jiàn)分類(lèi)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(jiǎn)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(chǎng)的主流,。
對(duì)此,太陽(yáng)光電集團(tuán)董事長(zhǎng)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(guò)渡性的產(chǎn)品,,泛用性與效果并不如雙軸系統(tǒng)來(lái)得好,。”太陽(yáng)光電集團(tuán)也有單軸追日系統(tǒng)的相關(guān)專(zhuān)利,,但因單軸系統(tǒng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,,又是技術(shù)較低的過(guò)渡性產(chǎn)品,太陽(yáng)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(chǎng)趨勢(shì)。他表示,,單軸系統(tǒng)的市占率越來(lái)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(jī),,iPV Tracker 妥善率達(dá) 99.94%
追日系統(tǒng)長(zhǎng)久以來(lái)有三大問(wèn)題為人所詬病:第一,,容易毀損,、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(chǎng)所遇到的最大困難,。
太陽(yáng)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(lái)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(jiǎn)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?xún)?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(yáng)光電集團(tuán)在日本超過(guò) 6MW 案場(chǎng)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(jī)也說(shuō)服了更多日本客戶,iPV Tracker 在日本已成功攻下 10MW 的案場(chǎng)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(wàn)年日晷,,采共時(shí)運(yùn)作模式,智能運(yùn)算出陽(yáng)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(duì)應(yīng)陽(yáng)光的角度,角度誤差更可控制在 0.5 度以?xún)?nèi),。加上極高的妥善率,,可說(shuō)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(lèi),,其特色如下:
iPV Tracker 接受中國(guó)特變電工的邀請(qǐng),參加新疆的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)測(cè)試,。從該案場(chǎng)的測(cè)試結(jié)果來(lái)看,,有以下幾項(xiàng)重要結(jié)果:
與固定式系統(tǒng)相比:?jiǎn)稳瞻l(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?zhuān)琲PV Tracker 勝出的關(guān)鍵有二:1. 超穩(wěn)定運(yùn)作與 0.5 度誤差以?xún)?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(shì)更加顯著,。如此優(yōu)異的“提效”功能使 iPV Tracker 獲得更多國(guó)際廠商肯定,,目前已接洽的案場(chǎng)量超過(guò)了 1GW。
擴(kuò)大規(guī)模,,降低成本,,打開(kāi)市場(chǎng)
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(lái)提高發(fā)電量,,以降低單位發(fā)電成本,。iPV Tracker 采用簡(jiǎn)潔可靠的機(jī)械結(jié)構(gòu),成本較低,,加上多年來(lái)透過(guò)細(xì)部改良所提升的可靠度,,目前在美國(guó)市場(chǎng)與單軸系統(tǒng)相比,已有相當(dāng)不錯(cuò)的性?xún)r(jià)比,。
對(duì)于未來(lái)的市場(chǎng)趨勢(shì),,羅家慶認(rèn)為,追日系統(tǒng)可使太陽(yáng)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(lái)會(huì)越來(lái)越受到重視,。尤其對(duì)于規(guī)模較大的大型電站而言,,追日系統(tǒng)可以說(shuō)是提高系統(tǒng)發(fā)電量最為立竿見(jiàn)影的方案。
“量的增加”是降低成本的重要方法之一,。太陽(yáng)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(yáng)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(lái)更高的市場(chǎng)需求;而更高的市場(chǎng)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(chǎng)擴(kuò)大趨勢(shì)將形成良性循環(huán),,太陽(yáng)能市電同價(jià)也指日可待。