Con el desarrollo de la tecnología y la reducción de costos, los sistemas de seguimiento solar se han generalizado en diversas centrales fotovoltaicas. El seguidor solar automático de doble eje es el más destacado entre todos los tipos de soportes de seguimiento para mejorar la generación de energía, pero existe una falta de datos reales suficientes y científicos en la industria sobre el efecto específico de mejora de la generación de energía de los sistemas de seguimiento solar de doble eje. A continuación, se presenta un análisis sencillo del efecto de mejora de la generación de energía de los sistemas de seguimiento de doble eje basado en los datos reales de generación de energía de 2021 de una central solar con seguimiento de doble eje instalada en la ciudad de Weifang, provincia de Shandong, China.
(Sin sombra fija bajo el seguidor solar de doble eje, las plantas de suelo crecen bien)
Breve introducción dela solarcentral eléctrica
Ubicación de instalación:Shandong Zhaori New Energy Tech. Co., Ltd.
Longitud y latitud:118,98°E, 36,73°N
Tiempo de instalación:Noviembre de 2020
Escala del proyecto: 158 kW
Solarpaneles:400 piezas de Paneles solares bifaciales Jinko de 395 W (2031*1008*40 mm)
Inversores:3 conjuntos de inversores Solis de 36 kW y 1 conjunto de inversor Solis de 50 kW
Número de sistemas de seguimiento solar instalados:
36 conjuntos del sistema de seguimiento solar de doble eje ZRD-10, cada uno con 10 paneles solares instalados, lo que representa el 90% de la capacidad instalada total.
1 conjunto de seguidor solar monoeje inclinado ZRT-14 con una inclinación de 15 grados, con 14 paneles solares instalados.
1 juego de soportes solares fijos ajustables ZRA-26, con 26 paneles solares instalados.
Condiciones del terreno:Pastizales (ganancia en la parte posterior del 5%)
tiempos de limpieza de paneles solares en2021:3 veces
Ssistemadistancia:
9,5 metros en dirección este-oeste / 10 metros en dirección norte-sur (distancia de centro a centro)
Como se muestra en el siguiente plano de distribución.
Panorama general de la generación de energía:
A continuación se muestran los datos reales de generación de energía de la central eléctrica en 2021, obtenidos por Solis Cloud. La generación total de energía de la central eléctrica de 158 kW en 2021 es de 285.396 kWh, y las horas anuales de generación de energía completa son 1.806,3 horas, lo que equivale a 1.806.304 kWh al convertirlos a 1 MW. La media anual de horas de utilización efectiva en la ciudad de Weifang es de aproximadamente 1300 horas. Según el cálculo de una ganancia del 5 % de los paneles solares bifaciales sobre césped, la generación anual de energía de una central fotovoltaica de 1 MW instalada con un ángulo de inclinación óptimo fijo en Weifang debería ser de aproximadamente 1.365.000 kWh. Por lo tanto, la ganancia anual de generación de energía de esta central solar con seguimiento, en relación con una central con un ángulo de inclinación óptimo fijo, se calcula en 1.806.304/1.365.000 = 32,3 %, lo que supera nuestra expectativa anterior de una ganancia de generación de energía del 30 % para una central con sistema de seguimiento solar de doble eje.
Factores de interferencia en la generación de energía de esta central eléctrica de doble eje en 2021:
1. Los paneles solares requieren menos limpieza.
2.2021 es un año con más precipitaciones
3. Debido al área del sitio, la distancia entre sistemas en dirección norte-sur es pequeña.
4. Tres sistemas de seguimiento solar de doble eje se someten constantemente a pruebas de envejecimiento (girando de un lado a otro en las direcciones este-oeste y norte-sur las 24 horas del día), lo que tiene efectos adversos en la generación de energía general.
El 5,10 % de los paneles solares están instalados en soportes solares fijos ajustables (con una mejora de la generación de energía de aproximadamente el 5 %) y en soportes de seguimiento solar de un solo eje inclinados (con una mejora de la generación de energía de aproximadamente el 20 %), lo que reduce el efecto de mejora de la generación de energía de los seguidores solares de doble eje.
6. Hay talleres al oeste de la central eléctrica que generan más sombra, y una pequeña cantidad de sombra al sur de la piedra paisajística de Taishan (después de instalar nuestro optimizador de potencia en los paneles solares que son propensos a la sombra en octubre de 2021, esto ayudó significativamente a reducir el impacto de la sombra en la generación de energía), como se muestra en la siguiente figura:
La superposición de los factores de interferencia mencionados anteriormente tendrá un impacto más evidente en la generación anual de energía de la central eléctrica con sistema de seguimiento solar de doble eje. Considerando que la ciudad de Weifang, en la provincia de Shandong, pertenece a la tercera categoría de recursos de iluminación (en China, los recursos solares se dividen en tres niveles, siendo la tercera la de menor rendimiento), se puede inferir que la generación de energía medida del sistema de seguimiento solar de doble eje puede incrementarse en más del 35 % sin considerar los factores de interferencia. Esto supera claramente la ganancia de generación de energía calculada por PVsyst (aproximadamente un 25 %) y otros programas de simulación.
Ingresos por generación de energía en 2021:
Aproximadamente el 82,5% de la energía generada por esta central eléctrica se utiliza para la producción y el funcionamiento de la fábrica, y el 17,5% restante se suministra a la red eléctrica estatal. Según el coste medio de la electricidad de esta empresa, de 0,113 $/kWh, y el subsidio a la electricidad de la red, de 0,062 $/kWh, los ingresos por generación de energía en 2021 ascienden a unos 29.500 $. Considerando el coste de construcción, que era de aproximadamente 0,565 $/W en el momento de la construcción, la recuperación de la inversión se produce en tan solo 3 años, ¡lo que supone un beneficio considerable!
Análisis de una central eléctrica con sistema de seguimiento solar de doble eje que supera las expectativas teóricas:
En la aplicación práctica de un sistema de seguimiento solar de doble eje, existen muchos factores favorables que no pueden considerarse en la simulación por software, tales como:
La central eléctrica con sistema de seguimiento solar de doble eje suele estar en movimiento, y el ángulo de inclinación es mayor, lo que no favorece la acumulación de polvo.
Cuando llueve, el sistema de seguimiento solar de doble eje se puede ajustar a un ángulo inclinado que favorece el lavado de los paneles solares por la lluvia.
Cuando nieva, la planta de energía con sistema de seguimiento solar de doble eje puede configurarse con un ángulo de inclinación mayor, lo que facilita el deslizamiento de la nieve. Especialmente en días soleados después de una ola de frío y fuertes nevadas, esto resulta muy favorable para la generación de energía. En el caso de algunos soportes fijos, si no hay nadie que retire la nieve, los paneles solares podrían no generar electricidad con normalidad durante varias horas o incluso varios días debido a la nieve que los cubre, lo que ocasionaría grandes pérdidas de energía.
Los soportes de seguimiento solar, especialmente los sistemas de seguimiento solar de doble eje, tienen un cuerpo de soporte más alto, una parte inferior más abierta y luminosa y un mejor efecto de ventilación, lo que contribuye a aprovechar al máximo la eficiencia de generación de energía de los paneles solares bifaciales.
A continuación se presenta un análisis interesante de los datos de generación de energía en determinados momentos:
Según el histograma, mayo es sin duda el mes de mayor generación de energía del año. En mayo, la duración de la radiación solar es mayor, hay más días soleados y la temperatura media es inferior a la de junio y julio, factores clave para lograr una buena eficiencia en la generación de energía. Además, aunque la duración de la radiación solar en mayo no es la más larga del año, sí es una de las más altas. Por lo tanto, es lógico que la generación de energía sea elevada en mayo.
El 28 de mayo, también generó la mayor cantidad de energía en un solo día en 2021, con una generación de energía total que superó las 9,5 horas.
Octubre es el mes con menor generación de energía en 2021, que representa solo el 62% de la generación de energía de mayo, lo cual está relacionado con las escasas lluvias registradas en octubre de 2021.
Además, el 30 de diciembre de 2020 se registró el máximo de generación de energía en un solo día, antes de que comenzara 2021. Ese día, la generación de energía en los paneles solares superó la potencia nominal en condiciones estándar de prueba (STC) durante casi tres horas, alcanzando un máximo del 108 % de la potencia nominal. La razón principal es que, tras la ola de frío, el clima era soleado, el aire estaba limpio y la temperatura era baja. La temperatura máxima registrada ese día fue de tan solo -10 °C.
La siguiente figura muestra una curva típica de generación de energía diaria de un sistema de seguimiento solar de doble eje. En comparación con la curva de generación de energía de un soporte fijo, la de este sistema es más uniforme y su eficiencia de generación al mediodía no difiere mucho de la de un soporte fijo. La mejora principal se observa en la generación de energía antes de las 11:00 y después de las 13:00. Si se consideran los precios máximos y mínimos de la electricidad, el período en el que la generación de energía del sistema de seguimiento solar de doble eje es óptima coincide en gran medida con el período de precios máximos, lo que se traduce en una mayor ganancia en ingresos por precios de electricidad en comparación con los soportes fijos.
Fecha de publicación: 24 de marzo de 2022