第10版:双碳·绿色

中国能源报 2024年10月14日 Mon

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更优经济性、更高发电量和更低度电成本

跟踪支架让光伏“智慧”发电

■本报记者 李丽旻 《中国能源报》(2024年10月14日 第 10 版)

  全球光伏市场蓬勃发展的大背景下,被视作支撑光伏组件的“骨骼”的光伏支架产业风头正盛。传统光伏支架可用于支撑、安装和稳定太阳能发电组件,而在光伏应用场景不断拓展、降本增效趋势愈加凸显的当下,能够“追光”的智能跟踪支架成为助力光伏发挥其价值的重要一环。

  “从追求成本下降到全生命周期度电成本下降再到追求投资收益,通过不断创新,光伏跟踪支架技术的应用场景一再拓宽,通过提升发电效率及运维效率等手段助力光伏电站技术升级,促进成本下降。”天合光能支架事业部全球研发负责人全鹏在接受《中国能源报》记者采访时表示,“在构建新型电力系统过程中,跟踪支架技术始终在推陈出新,相信跟踪支架市场渗透率会不断提升,创新科技下的跟踪支架将进一步提升发电收益,并为电站的安全运维保驾护航。”

  ■■ 多维度助力光伏降本

  据中国光伏行业协会数据,我国地面光伏系统初始总投资中,支架约占投资成本的8%,是光伏发电领域的重要零部件之一。而在全球光伏装机放量加速的当下,光伏支架环节迎来了发展黄金期。

  与传统固定支架相比,跟踪支架可根据光照情况自动调整朝向,在同等条件下捕捉更多太阳辐射,有效提升系统发电量,同时还能够加强发电平滑输出,对维持电网稳定性颇有助益。在业界看来,光伏跟踪支架将迎来更大发展空间。

  行业研究机构伍德麦肯兹在《全球光伏跟踪支架市场份额报告2024》中指出,2023年,全球光伏跟踪支架出货量实现92吉瓦,同比增长28%,正彰显出全球大多数地区集中式光伏市场的强劲发展势头。

  跟踪支架的作用不仅如此,在全鹏看来,跟踪支架在助力光伏电站降本增效方面,还能够发挥更多价值。“跟踪支架成本包含一是产品本身的成本,二是产品到了客户项目现场之后施工过程的成本,三是完工后全生命周期运营的成本,这三个维度都能够成为降本的‘突破口’。以发电量增益为例,跟踪支架不仅能够‘追踪’太阳,还能够在光资源相对不那么好的地方或阴雨天的时候,通过改变朝向到最优角度,尽可能吸收散射光来提升发电量,达成最优的发电解决方案。此外,配合数字化、智能化光伏电站运维以及机器人等新兴技术的应用,在提升跟踪支架可维护性的同时进一步提升运维效率、降低运维的复杂性,从而帮助光伏电站实现降本。”

  ■■ 系统可靠性稳步提升

  近年来,随着我国“双碳”目标持续推进,光伏发电的应用场景也在不断拓宽,除了用于发电以外,“光伏+渔业”“光伏+农业”“光伏+交通“等新兴场景层出不穷,为适应市场需求,跟踪支架产品也在随之进化。

  “光伏跟踪支架最早应用在欧美国家的平地光伏项目,随着平地资源越来越少,新兴市场需求愈加多元,光伏跟踪支架的应用场景正不断拓宽,技术迭代也有所加快,”全鹏表示,“为更好地匹配下游客户需求,天合跟踪支架多年来专注技术创新和突破,针对渔光、农光、沙戈荒等场景都实现了新突破。”

  公开资料显示,在各大光伏项目开发商的支架集采中,跟踪支架已占据一席之地。中国光伏行业协会指出,伴随未来几年特高压线路加速建设,“光伏+储能”“光伏+制氢”等“光伏+”多场景的发展,中国的跟踪支架企业将迎来前所未有的发展机遇。

  今年2月至8月,天合跟踪就宣布斩获东营能源集团国家大型风光基地项目共计400兆瓦跟踪支架订单,借助加强抗风抗腐蚀性能、高标准用料以及专利球形轴承等多项技术,为山东渔光项目提供了硬件保障。

  除了在上述场景发挥作用外,面对愈加频繁的极端天气现象,跟踪支架的“自我保护”功能同样优势明显。全鹏表示:“一方面,打铁还需自身硬,在一些高热、极寒的地方,支架硬件设施需经得起考验,另一方面,跟踪支架的智能控制系统同样重要,它具备极端天气下的保护策略,比如冰雹天气,跟踪支架可以通过调节自身角度让冰雹滑下去,尽可能降低冰雹对组件的伤害。”

  ■■ 市场渗透率增长可期

  实际上,从全球范围来看,拥有更低度电成本和更高发电量的跟踪支架已成为主流选项。从全球跟踪支架渗透率来看,北美、拉美、中东、澳大利亚等市场拥有近90%的极高渗透率。从目前来看,我国光伏行业跟踪支架渗透率相对较低,但随着技术迭代更新,业界普遍认为跟踪支架或成为光伏电站新的“性价比之选”。

  全鹏强调,跟踪支架产品除了需要产品自身有长期可靠性,电站也需要良好的运维监管,以保障25年的稳定运行,为此配套智慧管理系统将必不可少。“目前天合智慧云已经能够深度参与电站的运维管理,让电站的运维更智能、更便捷、成本更低。”

  行业测算显示,由于跟踪支架显著提升发电量,依照当前跟踪支架的成本来测算,国内超过20个省、区、市的地面光伏电站项目安装跟踪系统,都具有较好的经济性。

  全鹏强调,在构建新型电力系统过程中,跟踪支架环节也在积极革新,为未来做好准备。“新型电力系统构建离不开数字化,而跟踪支架属于数字化其中一部分,面向未来,天合跟踪将结合多种能源场景,让‘发、储、配、用’产生关联。”

  事实上,目前,天合跟踪已经推出“电控+算法+平台”为核心的智能跟踪支架解决方案。

  不仅如此,全鹏指出,未来,天合跟踪或进一步以“跟踪支架+组件+机器人”为核心,构建新型光伏电力系统解决方案,通过建立统一的数据中心终端实现设备间的信息共享与数据互通,让光伏电力系统更智能、更高效、更安全。