非平坦地形上的太阳追踪器挑战

随着太阳能产业的发展，对土地的需求也在增长。从历史上看，太阳能发电厂被安装在平坦的土地上，即使土地原本不是平坦的。随着模块成本和系统平衡成本的大幅下降，分级已经成为项目经济的关键部分。网站“只需要评分”的日子一去不复返了。现在，开发者们专注于消除分级，特别是当他们扩展到具有更多地形挑战的非传统领域时。太阳能开发商、承包商和合作伙伴的任务是寻找解决方案来解决这些不理想的土地，通常相关成本较高。

当面临非平坦地形时，太阳能开发商需要有竞争力的解决方案来满足产能、生产和成本目标。传统的跟踪器需要场地分级，以模拟平地环境，因为最小允许的扭矩管偏转沿行长度。虽然这似乎是一个合理的解决方案，但土建现场工作、环境保护(SWPPP)和许可的成本往往使分级站不住脚。

在无法进行分级的项目现场，跟踪器供应商正在想方设法修改设备以适应土地。一个流行的解决方案是使用可变的基础高度来保持结构对齐。然而，这不仅会增加结构成本(使用更长的基础)，还会迫使工人在困难的高度安装设备。另一个常见的解决方案是减少表的总长度，以减轻任何表对表的地形挑战。2P跟踪系统的引入是为了允许更短的桌子，但更大的风荷载和难以建造的额外成本侵蚀了它们所能带来的价值。虽然这些选择可以使土地基本保持不受干扰;主要的设计修改，或建设挑战，仍然需要适应土地。

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另外，遵循自然地形消除了前面讨论的许多挑战，但需要与知识渊博的设备供应商一起提供完整的解决方案。地形跟随单轴太阳能跟踪器可以消除或大大减少对分级的需求，如果设计有效，还可以进一步提高发电量。在典型的跟踪系统中，坡度分析是在项目的后期进行的。当在多变的地形上建造时，坡度驱动设计考虑，这就需要在设计周期中提前进行坡度分析。这种预先分析允许设计师从3D角度优化网站布局。他们可以围绕“朝太阳”的斜坡(即北半球朝南的斜坡)进行设计，以最大限度地发电，并分析每个地基的斜坡变化，以指定合适的轴承，或其他地形跟随技术。这是使系统适应地形的关键步骤，对于准确选择设备和建造项目的成本是必要的。

设计非平坦地形跟踪器安装需要深入分析风荷载、先进的基础布置软件、适应不准确的地形分析的能力，以及有效应对洪水问题的能力。风是太阳能结构的主要设计因素，需要对特定地形进行分析，以了解在起伏地形上载荷是如何增加或减少的。您的太阳能结构供应商必须正确分析这些负荷，否则结构的尺寸可能不合适。在非平坦地形上放置基础需要对3D布局进行后处理，以确保正确考虑跨基础的过渡角度。此外，由于3D地形研究并不是100%准确，而且在施工过程中地形可能会发生变化，因此必须采用低成本的地形缓解措施，以减少或消除基础返工的成本。最后，在非平坦地形中遇到洪水区是很常见的，因此跟踪器必须能够平铺以避免洪水。一些跟踪器要求大的部分为洪水平铺，而另一些则只要求受影响的行平铺。建议选择具有逐行防洪控制的跟踪器供应商，以免在洪水事件期间牺牲更多的发电。

基础安装的常用方法是保持恒定的显示高度和嵌入深度。对于非平坦地形上的传统直转矩管跟踪器，需要可变的基础高度，增加了10-20%的成本。然而，随着地形跟踪器，可以保持恒定的显示高度。此外，由于设备可以安装在恒定的高度，劳动力成本降低了，因为在较高的高度工作可能会受伤。

非平坦地形上的公用事业规模光伏电站性能评估尚处于起步阶段，具有挑战性。常见的方法是使用行业标准PVsyst软件，假设地形平坦。这一假设简化了能量损失的计算，但对于地形并非平坦的地点，会导致系统地高估能量产量。此外，与现代的、高度详细的、特定于站点的回溯算法相比，过去的回溯算法将导致无法解释的损失。

在非平坦土地上，有许多因素会导致不正确的产量估算，其中最重要的因素包括阵列平面、用于避免行间阴影的回溯算法以及对电气不匹配的考虑。阵列照射平面的错误计算可能导致性能过高或过低，这取决于站点的整体方面。如果回溯算法不够先进，无法避免不平坦地形上的行间阴影，可能会严重错过生产目标。在平坦地形上建模的只有一小组最大功率点跟踪器的中央逆变器站点，与实际造成的阵列辐照度平面从平均到单个串的分散相比，将产生乐观的结果。因此，在对非平坦地形进行产量估算建模时，获得专业工程师和设备供应商的帮助是非常重要的。

另一个复杂的问题是，并非所有回溯算法都是一样的。如果跟踪器系统使用的算法假设地形是平坦的，跟踪器将无法在所有地形条件下充分地回溯以避免行间阴影。当沿着行长度的模块可以彼此处于不同的角度时，这变得更加复杂。一种解决方案是前向射线跟踪分析，以消除由不均匀地形引起的行间阴影。通过计算结构和模块每平方厘米的阴影，并生成自定义逐行追溯，以确保耗电阴影不会落在相邻行上，从而最大限度地提高了项目的功率输出。这种类型的分析需要定制软件，理想情况下还需要一个反馈回路来分析每个模块串的功率输出，以便在整个运行寿命期间持续监测和优化站点。

太阳能产业正迅速摆脱其发展的平地模式。太阳能跟踪器是最大限度地提高功率输出的首选技术，但传统的跟踪器结构、控制和软件在非平坦地形上表现不佳。然而，新技术可以改进产量估算的计算，减少或取消分级要求，加快设计过程，减少设备和施工成本，并在地形假设被证明略有错误时减少返工。

内华达州的团队花了数年时间开发了一整套解决方案，用于设计平坦和非平坦地形的太阳能跟踪器项目。如果您有关于如何利用一个伟大的项目网站，只是碰巧不是平坦的问题，那么请与我们联系，以便我们可以帮助您导航设计和施工过程。