光伏電站的運行方式大致有五種：

　　最佳傾角固定式（目前應(yīng)用最廣泛）；

　　平單軸跟蹤式；

　　斜單軸跟蹤式；

　　雙軸跟蹤式；

　　固定可調(diào)式。

　　不同的運行方式，最根本的區(qū)別就在于它們的發(fā)電量差異。當(dāng)然，初始投資和運行維護成本也會有差別。

　　一、不同運行方式的發(fā)電量提高

　　2010年的時候，筆者開始關(guān)注不同運行方式的比較，從某個支架廠家那里獲得了一些實測的數(shù)據(jù)，完成下圖。

　　從上圖可以看出，與最佳傾角的固定式安裝相比，水平單軸跟蹤的發(fā)電量提升了17%~30%，傾斜5°單軸跟蹤的發(fā)電量提升了21%~35%，雙軸跟蹤的發(fā)電量提升了35%~43%。但不同緯度下，各種運行方式的發(fā)電量提高率顯然是不一樣的。大致有幾個規(guī)律：

　　1）最佳傾角固定式（以下簡稱“方式一”）

　　在低緯度地區(qū)，由于最佳傾角較小，所以發(fā)電量提高很少（如在8°時，幾乎是不變的）；在高緯度地區(qū)，最佳傾角大，發(fā)電量提高明顯（如在50°時，提高了約25%）。

　　2）平單軸跟蹤式（以下簡稱“方式二”）

　　這種運行方式跟蹤了太陽一天之內(nèi)入射角的變化，其對發(fā)電量的提高率，在低緯度地區(qū)要明顯優(yōu)于高緯度地區(qū)。一般認為，這種運行方式更適合在緯度低于30°的地區(qū)使用，相對于“方式一”，可以提高20%-30%的發(fā)電。當(dāng)然在高緯度地區(qū)，相對“方式一”也能提高接近20%。

　　3）斜單軸跟蹤式（以下簡稱“方式三”）

　　這種運行方式顯然是結(jié)合了“方式一”和“方式二”的優(yōu)點。如同“方式一”不適合低緯度地區(qū)一樣，這種運行方式在低緯度地區(qū)的表現(xiàn)并不比“方式二”好多少。因此，更適合高緯度地區(qū)。

　　這種方式下，陣列兩側(cè)的支撐結(jié)構(gòu)（支架、轉(zhuǎn)動軸）受力肯定是不一樣的。由于高緯度地區(qū)的最佳傾角較大，如果采用“最佳傾角斜單軸”，則兩側(cè)受力不均衡就會很大。因此，工程中一般會采用一個較小的傾角。

　　4）雙軸跟蹤式（以下簡稱“方式四”）

　　由于跟蹤了太陽一天之內(nèi)、一年之內(nèi)的入射角的變化，這種方式對發(fā)電量的提高顯然是最高的。

　　5）固定可調(diào)式（以下簡稱“方式五”）

　　這種運行方式是根據(jù)太陽一年之內(nèi)入射角的變化調(diào)整支架傾角，從而實現(xiàn)發(fā)電量的提高。從去年開始比較流行，下文會著重說明。

　　那不同運行方式是如何提高發(fā)電量的呢？來兩個實際數(shù)據(jù)做的圖（說明：圖片來自于王斯成老師ppt）。

　　各種運行方式一年之內(nèi)各月發(fā)電量差異

　　從上圖可見，相對于水平面輻射：

　　固定式提高了春、秋、冬三季的發(fā)電量，而犧牲了夏季的發(fā)電量；

　　單軸跟蹤的曲線與水平面曲線幾乎是完全平行的；

　　雙軸跟蹤相對與單軸跟蹤，提高了春、秋、冬三季的發(fā)電量。

　　各種運行方式一天之內(nèi)各時刻發(fā)電量差異（武威、5月中旬）

　　從上圖可以看出：

　　跟蹤式（單軸、雙軸）相對與固定式，提高了早晚的發(fā)電量；

　　由于是春季的數(shù)據(jù)，所以中午的發(fā)電量，雙軸與固定式相當(dāng)，高于單軸。

　　二、不同運行方式的應(yīng)用

　　從前文來看，無論怎么比，跟蹤式的都比固定式的發(fā)電量好，那為什么固定式仍是大家最喜歡的運行方式呢？

　　其一，初始投資、占地、運維成本

　　無論是支架投資還是相同裝機容量的占地，還是運行維護成本，都遵循如下規(guī)律：

　　雙軸跟蹤式＞斜單軸跟蹤式＞平單軸跟蹤式＞固定可調(diào)式＞最佳傾角固定式

　　如一個10MW的項目，按25年平均滿發(fā)小時數(shù)1300h來考慮，投資增加0.1元/W，則需要增加凈收益（年發(fā)電量提高增加的收入-運維成本）約10萬元才劃算（按0.95元/kWh的電價，發(fā)電量大約提高0.81%可獲得10萬元收入）。

　　如，平單軸跟蹤投資大約增加1元/W，需要未來每年凈收入增加100萬可以持平；而發(fā)電量大約提高20%，大約能提高240萬的收入！就算考慮一年多幾十萬的運維費用，也是劃算的。那為什么大家不用呢？

　　其二，故障率與跟蹤精度

　　跟蹤式故障率高是大家普遍反饋的問題。筆者國現(xiàn)有的光伏電站主要在西北，風(fēng)沙大，對跟蹤軸的損害特別大。一旦出現(xiàn)鼓掌，別說發(fā)電量提高了，就連基本的發(fā)電量都保障不了！筆者并沒有拿到具體的統(tǒng)計數(shù)字，但了解的幾個電站，大家都覺得跟蹤式的容易壞。

　　除了故障率，跟蹤精度也達不到理想值，尤其是雙軸跟蹤。因此，發(fā)電量的提高也就會低于當(dāng)初的預(yù)期。

　　三、固定可調(diào)式

　　之所以把“固定可調(diào)式”單拎出來說，純粹因為去年以來，這種方式比較火。

　　下圖是青海某地一年采用3種角度和2種傾角的發(fā)電量情況。

　　采用三種不同角度時，各月發(fā)電量

　　不同角度調(diào)節(jié)方案時，擬合值后各月發(fā)電量

　　相對于最佳傾角：

　　三種角度（每年調(diào)節(jié)3次），可提高發(fā)電量6.2%，前后間距要增加，占地面積會增大；

　　15°和36°（每年調(diào)節(jié)1次），可提高發(fā)電量2.9%，前后間距不變，占地面積不變；

　　55°和36°（每年調(diào)節(jié)1次），可提高發(fā)電量1.6%，前后間距要增加，占地面積會增大。

　　因此，采用固定式最佳傾角和一個較小的角度是比較合適的。

　　前一段時間，跟無錫昊陽的張總做了個技術(shù)交流，筆者們一起比較了四種固定可調(diào)式的支架。

　　千斤頂式

　　液壓桿式

　　推桿式

　　圓弧式

　　根據(jù)電站運維人員反饋：傾角調(diào)節(jié)是件非常累人的事情，大家都不愿意去調(diào)，導(dǎo)致發(fā)電量低于預(yù)期值。個人感覺，昊陽的千斤頂式很好的解決了這一問題。而且，據(jù)筆者們公司的現(xiàn)場施工人員反映，這種方式可以降低施工時的安裝難度。

　　不知道固定可調(diào)式的故障率如何。