단일 축 추적이 태양 광 발전소의 발전 효율을 개선하는 방법
더 나은 에너지 수확을 확보하고 투자 수익을 극대화하는 것이 유틸리티 규모의 태양 광 발전소 소유자와 개발자의 주요 목표입니다.
오늘날, 이러한 목표를 달성하기위한 신뢰할 수있는 수단으로서 태양 광 추적기 (태양 광 패널이 태양을 향해 태양을 향하도록하는 동력 구조)로 초점이 이동하고 있습니다. 분석 회사 IHS의 최근 연구 보고서에 따르면, 단일 축 추적기는 올해 미국에서 PV 모듈을위한 시스템지면 장착 구조의 선호되는 균형 유형이 될 것입니다. 실제로 단일 축 추적기는 고정 경사 설치에 비해 플랜트 생산을 최대 25 %까지 증가시킵니다.
단일 축 추적기가 장착 된 태양 광 발전소의 에너지 출력은 효율적인 추적 프로세스를 구현하여 더욱 최적화 할 수 있습니다. 기본 수확량 계산은 완벽하게 평평한 지형을 고려합니다. 그러나 완전히 평평한 필드는 없습니다. 경사와 지형의 불규칙성은 올바르게 예상해야하는 생산 손실을 발생시킵니다. 태양 광 추적 전문가는 지형의 이러한 변화를 고려하여 다른 기본 솔루션과 비교하여 비평 탄지의 영향을 해결하고 연간 최대 5 %의 추가 수율을 생성하는 지능형 특허 2 단계 추적 프로세스 인 SMARTracking을 개발했습니다. 어떻게 작동하는지 살펴 보겠습니다.
1 단계 : 설계 연구 단계에서 토지 불규칙성 상쇄
이 프로세스의 첫 번째 단계는 프로젝트의 설계 연구 단계에서 플랜트 레이아웃의 3 차원 최적화로 구성됩니다. 플랜트의 3D 연구를 수행하기 전에 플랜트의 부지 경계 모양에 따라 2D 플랜트 레이아웃을 생성하고 최적화합니다.
3D 최적화는 지형의 상세한 지형 분석으로 시작됩니다. 이를 통해 플랜트의 태양 광 모듈 표면을 최대한 매끄럽게하고 그레이딩의 필요성을 줄이기 위해 각 추적기 파일의 완벽한 높이를 결정할 수 있습니다. 결과적으로 테이블 간의 상호 음영이 감소되어 역 추적 기간이 줄어들고 에너지 수율이 최적화됩니다. 또한 현장 파일 절단을 방지합니다.
이미지 1 : 파일 최적화 및 표면 평활화
이 연구는 플랜트에있는 각 추적기 파일의 3 차원 위치가 등록 된 문서 인 파일 소책자의 작성으로 이어집니다.
이미지 2 : 여러 개의 태양 추적기가있는 3D 레이아웃의 예
2 단계 : 건설 단계에서 개별 추적 구현
건설 단계가 시작될 때 말뚝이 구동되면 실제 현장 포지셔닝이 수집되어 준공 측량이라는 문서에 등록됩니다. 그런 다음 등록 된 값을 기반으로 개별 추적 프로그램을 개발하고 구현합니다. 이 프로그램은 역 추적 (패널 음영 회피) 전략을 포함하는 각 모터 제어 장치 내의 사용자 지정 루틴에 해당합니다.
중앙 집중식 PLC에 구현 된 추적 알고리즘은 실시간으로 모든 단일 모터에 대해 최적화 된 각도를 계산합니다. 이 각도는 특정 추적기 및 그 이웃 테이블의 정확한 위치에 따라 결정됩니다.
이미지 3. 두 추적기의 개별 운동학의 예.
(주황색 원은 추적기의 추적 각도를 정의하는 중요 테이블을 나타냅니다)
각 태양 광 추적기는 하루 중 언제라도 가장 적합한 위치를 가지며 제어가 개별화되어 수신 된 조사를 최대화하고 글로벌 역 추적 접근 방식에 비해 에너지 생산을 개선합니다.
또한, 준공 조사는 초기 파일 소책자와 파일의 실제 현장 위치 사이의 간격 분석을위한 기초가됩니다. 이 연구는 마운트 불가능을 초래할 수있는 기본값을 감지하여 잠재적 인 시간 손실을 방지하는 것을 목표로합니다.
SMARTracking은이 2 단계 프로세스의 결과이며 각 프로세스는 특정 에너지 증가로 이어집니다. 두 단계는 서로 독립적입니다.
사례 연구 : 프랑스의 6.7MWp PV 발전소 프로젝트에 대한 SMARTracking : 5 % 추가 생산 증가
이제 프랑스 남서부에 위치한 6.7MWp PV 플랜트 프로젝트를 살펴봄으로써이 특허받은 2 단계 추적 프로세스에 대한 생산 및 수익 이득의 실제 수치를 입력 해 보겠습니다.
아래 표는 프로젝트 데이터를 요약 한 것입니다.
| 사이트 위치 | 남서부 프랑스 |
| 식물 용량 | 6.7MWp |
| Exotrack HZ 단축 태양 광 추적기 수 | 48 |
| 연간 에너지 생산량 | 8750 MWh / 년 |
| PV 모듈 유형 | 72c 단결정 315 Wp |
아래 표는 사이트 지형과 관련된 데이터를 나타냅니다.
| 지역 슬로프 | 사우스 슬로프 | 동쪽 경사 | 북쪽 / 동쪽 경사 | 남쪽 / 동쪽 경사 |
| 최저한의 | -4.02 % | -6.45 % | -4.39 % | -4.75 % |
| 최고 | 4.58 % | 7.51 % | 5.78 % | 6.46 % |
| 평균 | 1.21 % | 1.34 % | 1.15 % | 1.28 % |
Exotrack HZ 단축 추적기가 장착 된이 PV 플랜트에서 SMARTracking 프로세스를 구현하여 매년 5 %의 추가 생산량 증가를 달성했습니다. 그 결과 PPA 100 $ / MWh를 기준으로 20 년 동안 $ 880,000의 수익이 증가합니다. 아래 결과는 독립적 인 기술 자문 회사 인 kiloWattsol에 의해 검증되었습니다.
| SMARTracking을 통한 생산 이득 | 조사 이득 | 생산 이득 |
| 1 단계. 3D 플랜트 레이아웃 최적화 | 1.8 % | 2.1 % (185MWh / 년) |
| 2 단계. 개별 추적 | 2.5 % | 2.9 % (255MWh / 년) |
| SMARTracking (1 단계 및 2 단계) | 4.3 % | 5 % (440MWh / 년) |
| SMARTracking을 통한 수익 증대 | PPA 예 1 | PPA 예 2 | ||
| PPA | 100 달러 / MWh | 80 € / MWh | 62 달러 / MWh | 50 € / MWh |
| SMARTracking 덕분에 연간 수익 증가 | $ 44,000 | 35,000 유로 | 27,125 달러 | 21875 € |
| 20 년 동안 SMARTracking에 의해 생성 된 수익 증가 | $ 880,000 | 700,000 유로 | 542,000 달러 | 437 000 € |
