随着“3060碳”目标提出,光伏发电进入快速增长期。光伏支架作为其核心部件,直接影响光伏电站的发电效率和投资收益,目前正从传统固定支架向追踪支架过渡。
光伏支架主要分为固定支架和跟踪支架两大类。固定支架一般以一年中获得太阳辐照最大的倾角作为光伏组件的安装倾角,角度不可调或需要季节性手动调节。而跟踪支架可实时跟踪太阳方位,主动调整光伏组件朝向以最大化利用太阳辐照,进而提升发电量,实现更高发电收益。
正因追踪支架能够自主跟踪太阳光,更好地发挥出光伏组件的优势。特别是在光照充足、地势平坦的地方,发电量可以提升10%-15%。
跟踪支架主要由结构系统、驱动系统和控制系统三部分构成。驱动系统是跟踪支架的动力来源,能将光伏组件安置在最佳角度,从而达到跟踪太阳的目的。而驱动系统的供电方案大致可分为两种:220VAC交流供电,以及1500VDC光伏组串直流母线供电。
(1)220VAC交流供电成本过高
220VAC交流供电一般选用壳架式开关电源,这种方案需要从远处的交流配电室进行取电,需要花费更多的人工成本及线材成本。对于如今越来越卷的市场环境,成本竞争力相对较低,该方案也在慢慢被市场淘汰。
(2)1500VDC光伏组串直流母线供电是主流方案
光伏组串直流母线供电是目前主流的供电方案,这种方案相比交流方案节约了人工及线材成本,但对于技术要求较高。
以1500V光伏系统为例,从光伏组串母线取电时,组串电压在阳光直射时可接近 1500VDC 的高压,夜间则接近零,这就要求电源具备超高和超宽的输入电压范围。同时在清晨和傍晚组串电压较低时,电源还需具备输入欠压保护功能。
此外,由于电源的输入输出之间电压差大,良好的隔离性能对于确保设备和人员安全至关重要,并且要满足全球通用安全设计和认证合规性要求。
光伏组串直流母线取电方案设计难度相对较大,应用环境恶劣,比如海拔、长期高温、电压波动等,对电源厂家的设计能力、生产制造能力等有较高要求,目前满足要求的国内电源厂商屈指可数,旭之源是其中之一。
旭之源为光伏跟踪支架系统推出光伏电源HV系列,可为用户提供优质的驱动供电方案。以一个200W的光伏电源应用为例,HV200-15DB24可直接从光伏组串母线取电,转化为24V低压电,为追踪器的控制板卡、备用电池及驱动电机进行供电,然后通过非隔离DC/DC模块KS2-7805,将24V转为5V为MCU进行供电。
光伏设备的要求日益提高,在设计太阳能项目电路时,切不可轻视供电电源的选择,长效运转的电源才能确保太阳能系统的长寿命和可靠性。旭之源科技将持续为广大用户带去更多安全可靠的电源方案,助力光伏行业发展。