跟蹤光伏支架地形損失：看似麻煩的問題，未（wèi）來（lái）可輕易（yì）實現

    由於地（dì）形或施工容差的變化而（ér）導致的行間陰影是大型太陽能（néng）發電廠中特別有害的損失來源。為什麽？因為不（bú）僅（jǐn）可以使（shǐ）用行業標準軟件（jiàn）對地形陰影（yǐng）損失進行建（jiàn）模，而且使用先進的係統設計和控（kòng）製（zhì）策略（luè）可以恢複大部分損失。

    不久前（qián），無論是在莫哈韋沙漠（mò）還是科羅拉多州的（de）聖路（lù）易斯山穀，行業利益相關者都可以將廣闊的平坦陽光土地（dì）用於太陽能支（zhī）架項目開發。由於（yú）這些開（kāi）創性的站點（diǎn）基本上沒有複雜的地（dì）形，性能模型可以通（tōng）過假設平坦表麵上的標準回溯來表征這些站點。這些基本假設不再適用於（yú）該行業。

    今天，公用事業規模的（de）太陽能越來越多地出現在地形複雜的地方——這些地方（fāng）在五年前似乎還不適合開發太陽能。此外，“完全平坦”的網站一直是一個神話而不是現實。在太陽能建築工地上掃描成排的驅動橋墩，橋墩高度變化明顯，即使在相對平坦的（de）場地上相鄰的排也是如此。即使在最（zuì）好的情況下，某些地形差異也是不可避免的，特別是考慮到當今項目站點的規模。

    光伏會議上一個常見的主題是，部署資產的表現低於預期，而且沒有人真正知道原（yuán）因（yīn）。一種合理的解釋是（shì），問題不在於部署的資產，而在於茄子视频懂你更多的期（qī）望。根據您的觀點，跟蹤器地形損失要麽是房間裏無人談論的大（dà）象，要麽是無人（rén）采摘的低垂果實。

    如果跟蹤支架地形損失沒有準確建模，PVsyst 生產建模模擬以及這些提（tí）供（gòng）的收入模型將傾（qīng）向於高估光伏電站的性能。始終低估這些影響可能會削（xuē）弱（ruò）投資者的回報和信心。此外，隻要在項目開發、設計和采購過程中（zhōng）一直（zhí）低估這些可（kě）避免的係統損（sǔn）失，就沒有什麽緊迫性或動力來追回可避免的係統損失。

    雖然地形陰影損失是一個真正的問題，但光伏性能建模社區正視這個問題。作為 2021 年 IEEE 光伏專家會議 (PVSC) 會議的一部分，來自 DNV 的一（yī）組性（xìng）能工程師介紹了正在（zài）進行的地形陰（yīn）影損失研（yán）究的結果[1]。作者使用 DNV 的 SolarFarmer 軟件對北（běi）卡羅來納州（zhōu）平均西南坡度為 4% 的場地進行建模。作者分析了水平地麵上跟蹤器（qì）之間的產（chǎn）量與可變地形（xíng）上的產量的差異，發現跟蹤器地（dì）形損失（shī）為 -2%。

    Black & Veatch 工程師最（zuì）近的工作產生了類似的結果（guǒ）[2]。作者在美國東部一個由濕地縱橫交錯、東西向坡度約為 3% 的（de）地點研究擬建的光伏電站，作者模擬了大約 -2.5% 的地形產量損失。分（fèn）析地形自適應回溯策略的影響，作者得出結論（lùn），可以彌補大部分地形陰影損（sǔn）失。

    Nextracker 自己的建模（mó）結果驗證了與（yǔ）傾斜地形相關的產量損失估計的粗略數量級。在具有高漫射輻照度含量的（de）位置（zhì），使用標準回溯法，根據地（dì）麵覆蓋率 (GCR)，輕度 3% 的等級會導致每年 1% 至 2.5% 的損失。請注意，茄子视频懂你更多使（shǐ）用“耐陰”半切電池模塊對這些結果進行（háng）了建模，如圖 1 所示。

    然後，茄子视频懂你更多根據具有代表性的（de） 100 MW 單軸跟蹤光伏支架安裝工廠和特定區域的平均（jun1） PPA 率將此分析擴展到多個位置。如圖 2 所示，與跟蹤器（qì）地形陰影損（sǔn）失相關的財務影（yǐng）響遠非微（wēi）不足道。每年（nián），地形陰影損失約為 100,000 至 200,000 美元（yuán）。這是預期與現實之間的巨大差距，尤（yóu）其是對於（yú）密切跟蹤整個車隊（duì）項目財務狀況的資產所有（yǒu）者（zhě）而言。在項目的整（zhěng）個生命周期內（nèi）推斷，運營 30 年的收（shōu）入損失現（xiàn）值（折現率約為 5%）很（hěn）容易超過每 100 兆瓦電廠容量 200 萬美元。

    這種表現不佳風險的重要性值得對地形陰影損失建模采取更嚴格的方法。最新版本的事實上的行業標準性（xìng）能（néng）建模軟件 PVsyst 7 為（wéi）東西坡變化提供了基本的跟（gēn）蹤太陽能支架地形陰影損失建模功（gōng）能。結合 Nextracker 的地形建模最佳實（shí）踐指南，工程師可以將真實工廠布局的 AutoCAD 文件導入 PVsyst，覆蓋來自 USGS 或現場調查的詳細地形，並估計東西（xī）坡度變化的影響。這種（zhǒng）額外的嚴格性使所有（yǒu）利益相關者（開發商、EPC、IE、保險（xiǎn）公司和（hé）投資者）受（shòu）益，因為它們提高了（le）對大（dà）型工廠產（chǎn）量損（sǔn）失關鍵來源的透明度和信任度。

    為了（le）彌補地形和施工公（gōng）差損失，項目利益相關者可以在現場係統中部署高級跟蹤算法，例如 Nextracker 的 TrueCapture 技術。在 Nextracker 的高速、高（gāo）精度和高粒（lì）度跟蹤硬件的（de）支持下，TrueCapture 算法使用精確的站點和特定於（yú）安（ān）裝的信息來計算（suàn）每個獨立跟（gēn）蹤器行的優化控製策略。

    通過最大限度地減少行級地形陰影損失，Nextracker 能夠（gòu）最大限度地提高（gāo）係統級產量。Nextracker 還擁有專有的建模解決方案 TrueSim，它不僅可以估算與（yǔ） TrueCapture 相（xiàng）關的良（liáng）率收益，還可以提供已實現收益的驗證過程。建模和減（jiǎn）輕地形陰影損（sǔn）失（shī）隻是 Nextracker 通過創新技（jì）術和數據分析繼（jì）續優化太陽能發電廠性能的眾多方法之一。

     隨著越（yuè）來越大的太陽能板支架項目頻率和分布的增加，太陽能開發的“簡單”站點越來越成（chéng）為過去。具有有意義（yì）的地形變化（huà）的受（shòu）限（xiàn）站點正在成為常態（tài）。為其 PVSC 紙建模（mó）的 4% 平均等級 DNV 在當今（jīn）市場上並不罕（hǎn）見。如果有的話，這是（shì）一個保（bǎo）守的平均值，因為當地的坡度可能高達 15%。好消息是坡度感知回溯減輕了與複雜地形（xíng）相關的陰影損失。

    實現坡度感知回溯的通用方法是根據需要（yào）切割和填充場地以實現均勻（yún）坡度。如（rú）果然後將橋墩驅動到相（xiàng）對於該分級（jí）單翼飛機的統一高度，則結果是（shì）平麵內跟（gēn）蹤器布局。不幸的是，完美的平（píng）麵內跟蹤器布（bù）局並不是（shì）現（xiàn）實。對數千英畝的（de）土地（dì）進行（háng）切（qiē）割（gē）和分級不僅不切實際，而且在土壤穩定和棲息地保護方麵（miàn）也可能適得其反。

    智能控（kòng）製的（de）獨立行跟蹤器非常適合捕獲太陽能資產的全部產量並最大限度地提高其經濟性能。在現實世界中，大型公用事業規（guī）模太陽能站點的地形（xíng）變化是不可避免的。在現實生活中，跟（gēn）蹤器橋墩的頂（dǐng）部很少會產生（shēng）完（wán）美的平麵。在這個（gè）不完美的世界的背景下，減輕跟蹤器地（dì）形損失（shī）的最有效方法通常（cháng）是最細粒度（dù）的。