国内做光伏太阳能发电跟踪系统的公司分别是哪几家?
目前国内进入光伏太阳能行业大大小小的企业有数家,但真正做到有自己的研发能力以及你提到的有跟踪系统这方面技术的公司屈指可数。目前做跟踪系统的公司据我所知的有:无锡尚德太阳能电力有限公司(电池片、组件、系统)、保定天威英利新能源有限公司(保定英利:太阳能电池、组件、系统)、扬州兴惠能源科技有限公司(组件支架、系统)、常州天合光能公司(电池片、组件、系统)、中电电气南京光伏有限公司(拉棒、电池片、组件、系统)。
太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置,主要用于无电网的边远地区和人口分散地区,整个系统造价很高;在有公共电网的地区,光伏发电系统与电网连接并网运行,省去蓄电池,不仅可以大幅度降低造价,而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。
理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。其中,单晶和多晶电池用量最大,非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。
中国国产晶体硅电池效率在10至13%左右,国际上同类产品效率约12至14%。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。光伏发电产品主要用于三大方面:一是为无电场合提供电源;二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等;三是并网发电,这在发达国家已经大面积推广实施。到2009年,中国并网发电还未开始全面推广,不过,2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电提供的。
发电光伏是发电系统。
光伏就是光伏发电系统,是使用了半导体材料产生的光伏效应而把太阳辐射能转化成电能的一种用来发电的系统。光伏发电系统产生的能源是一种十分安全、清洁并且可再生的能源,在光伏发电的过程中不会破坏生态和污染环境。
光伏发电系统是靠太阳能来发电的,而现在的光伏发电系统可以分为并网光伏系统和独立光伏系统。
利用光伏系统进行发电有很多优点,比如在恶劣的天气和环境之下也能够正常供电,并且安全性能高,使用寿命长。但是相对的,光伏发电的缺点也有很多,它在初期的投资费用是很高的,并且在使用之前要耗费精力进行技术培训。
发电原理和装置不一样。太阳能发电是通过集热装置来驱动汽轮机发电的,是热转电的方式,主要的部件是集热器或装置而光伏发电是利用半导体的光生伏打效应将光能直接转换成电能的,基本的部件太阳能电池板,是光转电的方式。
使用范围不一样。太阳能热发电发出的电与传统的热电、水电具有更好的切合性,适合大型化发展。另外,热发电由于对光照条件的要求更高,所以更适合光照条件很好的地区。
而光伏发电装置相对简单,对光照的要求也相对较低,更适合小型化发展,因此也更适合分散式利用,洛阳智凯光电光伏发电的应用是很好的例子。
跨越式发展提升国际竞争力
我国的光伏支架伴随着光伏行业的成长快速发展,我国光伏企业在全球攻城掠地的同时,光伏支架最为主要的配套件也开始崭露头角。从最初的野蛮生长到技术驱动、走向全球,我国光伏支架行业大致经历了7个阶段:
两大类光伏支架产品
光伏支架按照是否能跟踪太阳转动区分为固定支架和跟踪支架。
固定支架一般以一年中获得太阳辐照最大的倾角作为组件的安装倾角,角度一般不可调或需要季节性手动调节(部分新品可实现远程或自动调节)。
跟踪支架则可以通过实时跟踪太阳方位,主动调整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。根据结构系统不同,跟踪支架分为单轴和双轴,其中单轴又分为平单轴和斜单轴,目前市场主流产品是平单轴和斜单轴。
中国企业全球出货量上升
我国光伏支架行业的供给能力可以参考当年头部企业的出货情况。根据365光伏每年评选的中国光伏支架TOP20企业名单,前瞻整理了2015-2020年间头部企业的全球出货量情况。2015-2020年,我国主要光伏支架企业的全球出货量呈现出波动上升趋势,并且在2020年大幅增加。2017年,主要企业的光伏支架全球出货量达到27834MW,随后两年间出现了一定程度下滑。2020年,由于全球新能源投资热潮,全球光伏装机量增加带动光伏支架出货量大增,达到43286MW。
注:以上数据根据365光伏“中国光伏支架企业20强”榜单数据整理,每年TOP20企业存在变化。
我国供给水平的变化可以参考当年头部企业的出货量增速情况。从TOP20企业的全球出货量增速来看,2016-2020年呈现出先下降后上升的趋势,最低点发生在2018年,全球出货量增速为-13.5%,全球光伏行业也在这年陷入颓势,随着2019年光伏市场逐步回暖,光伏支架企业全球出货量增速也开始出现回升,并在2020年其增速高达69.2%。
光伏新增装机量走高 分布式比例提升
分布式光伏电站项目地往往存在项目场地有限、光照条件一般(位于工业生活区)等问题,安装跟踪支架不经济,通常采用固定支架或BIPV产品。集中式光伏电站中固定和跟踪支架的占比均较高。
近年来跟踪支架依托其发电增益优势在集中式光伏电站占比稳步上升。从集中式和分布式光伏电站发展趋势来看,现阶段集中式光伏电站占比的提升有助于跟踪支架应用的普及。从长远看,分布式光伏电站占比的回升将提升固定支架和BIPV产品的市场空间。BIPV产品的技术和市场竞争力将对光伏支架厂家的经营业绩带来重要影响。2020年我国光伏总装机量重回增长态势,对光伏支架等配件有着强支撑作用。2021年,2021年全国光伏新增装机54.88 GW,分布式光伏新增装机29.28 GW,约占全部新增光伏发电装机的55%,历史上首次超过集中式电站。。随着国家“双碳”战略的逐步推进,新能源的重要性将得到进一步提高,光伏支架的需求有望持续增长。
市场规模进一步提升
目前,我国暂未权威机构发布对于光伏支架行业的整体市场产值或规模的统计。因此,前瞻根据中国光伏行业协会自2017年来公布的跟踪支架、固定支架及其他的不同渗透率,结合当年光伏新增装机量情况,得出跟踪支架、固定支架及其他的使用情况,乘以不同产品的单价得出我国光伏支架行业整体市场规模。
2017-2020年,我国光伏支架行业的市场规模总体呈现先上升后下降的趋势。2018年,我国光伏支架市场规模达到高点141.6亿元,之后开始出现下滑。主要原因在于光伏支架行业整体单价出现下降,对行业整体营收有一定影响。2020年,我国光伏支架行业的市场规模下滑至115.5亿元。2021年,我国在光伏行业加大投资,大幅增加光伏装机量,光伏支架行业因此受益,市场规模突破170亿元。
—— 更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国光伏支架行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
光伏发电指通过光伏发电系统将太阳能转化为电能的过程。
通常系统主要由太阳光伏组件、汇流箱、逆变器、变压器及配电设备构成,同时再加上监控系统、有功无功控制系统、功率预测系统、五防系统及无功补偿装置等辅助系统组成一套完整的光伏发电系统。
太阳能电池是完成太阳能到电能转换的载体,光生伏特效应是光伏发电的基本原理。
早在1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)发现光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差,这种现象后来被称为“光生伏特效应”,简称“光伏效应”。1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,光伏发电技术由此诞生。
如下:
1、节约土地资源,且对水生态环境的影响也较小。水上光伏发电工程没有支架基础和电缆沟的开挖,没有场内道路的施工,大大减少地面开挖,有利于水土保持。
2、发电效率高。水面地势相对较为开阔,可以有效避免阴影对光伏组件效率的制约,太阳能照射面积均匀且光照时间长。水对太阳能电池板有冷却作用,可抑制组件表面温度上升,据有关测算,电池板的温度若降低1℃,输出功率可增加0.5%。
光伏发电产品主要用于三大方面:
一是为无电场合提供电源;
二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等;
三是并网发电,这在发达国家已经大面积推广实施。
到2009年,中国并网发电还未开始全面推广,不过,2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电提供的。
光伏电站项目安全管理要点
随着全球能源结构的改变和发展,利用清洁可再生能源是未来的发展趋势。其中,将光能转化为电能的光伏发电技术是一项非常重要的技术手段。下面是我为大家整理的光伏电站项目安全管理要点,欢迎大家阅读浏览。
一、 光伏发电系统的组成和分类
1.1光伏发电系统的组成
是由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜、太阳跟踪控制系统等设备组成。
1.2光伏发电系统的分类
1.2.1光伏发电系统按照是否并网可分为:独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。
1.2.2光伏发电系统按照场地条件可分为:地面式光伏发电系统、屋顶分布式光伏发电系统、山地光伏发电系统、渔光互补光伏发电系统、农光互补光伏发电系统等。
二、安全管理思路、管理体系和管理目标
2.1总体思路
按照《中华人民共和国安全生产法》和《建设工程安全生产管理条例》等一系列的法律法规的有关规定,认真贯彻执行“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,根据安全管理的要求,在进一步完善管理制度、加强队伍建设、强化考核机制的基础上,重点抓安全技术管理、施工标准化管理、班组建设和员工培训等工作。
2.2 安全管理体系
2.2.1落实安全生产责任制
2.2.1.1明确项目经理为施工现场安全管理的第一负责人,建立多层级的梯级安全防护管理体系,体系覆盖到施工班组的每一名工人。
2.2.1.2建立各级人员安全生产责任制度,明确各级人员的安全责任,以及分管、主管领导的连带责任。
2.2.2安全教育与培训
2.2.2.1安全培训要做到严肃、严格、严密、严谨,讲求实效。
2.2.2.2新工人入场前应完成三级安全教育。对新入场工人的.三级安全教育,重点偏重一般安全知识、生产组织原则、生产环境、生产纪律等,强调操作的非独立性。
2.2.2.3安全培训常态化,每周组织一次集中学习,重点剖析各种生产事故案例,居安思危,警钟长鸣。
2.2.2.4有针对性地结合生产进行安全技能培训,做什么就培训什么,反复训练、分步验收。
2.2.2.5采用新技术、使用新设备新材料、推行新工艺之前,应对相关人员进行安全知识、技能、意识的全面安全教育,培养操作者的安全自觉性。
2.2.2.6安全培训要形成记录,各种形式、内容的安全教育和培训,都应把时间、内容等清楚地记录在安全教育记录本上。
2.2.3安全巡视和安全检查
2.2.3.1各级安全负责人要深入施工现场定期检查安全责任落实情况,要掌握现场的安全动态,使安全巡视和安全检查形成常态。
2.2.3.2安全检查应定期与不定期相结合,并形成书面检查记录。
2.2.4 施工安全保障措施
2.2.4.1完善施工现场的安全防护设施以及施工人员的个人安全保护用品的配备。
2.2.4.2施工人员不得违规操作,管理人员不得违章指挥,员工有权利拒绝违反安全操作规程的工作指令。
2.2.4.3极端天气要做好安全保障工作,必要时停止施工。
2.3 EHS管理目标
职业健康安全和环境施工生产“零事故”。
三、 屋面分布式光伏电站安全管理
3.1分布式光伏电站特点
分布式光伏电站通常是指利用分散式资源,装机规模较小的、布置在用户附近的发电系统,它一般接入低于35千伏或更低电压等级的电网。
目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统,是建在城市建筑物屋顶的光伏发电项目。该类项目必须接入公共电网,与公共电网一起为附近的用户供电。如果没有公共电网支撑,分布式系统就无法保证用户的用电可靠性和用电质量。
3.2屋面分布式光伏电站的安全管理要求
鉴于屋面分布式光伏发电系统大多施工在已有建筑物的屋顶,所以在安全管理中需要重点控制以下安全管理内容:
3.2.1高空作业安全管理要求
3.2.1.1施工人员进入施工现场必须正确穿戴好安全帽、安全带、防滑鞋等安全防护用具。
3.2.1.2工具和材料等应按照安全管理规定放置稳固,禁止高空抛物和高空落物。
3.2.1.3施工人员应体检合格,有心脏病、恐高症、高血压等病症者,严禁参与施工。严禁施工人员酒后施工。
3.2.1.4加强高空作业场所及脚手架上小件物品清理、存放管理,做好物件防坠措施。上下传递物件时要用绳传递,不得上下抛掷,传递小型工具时使用工具袋。
3.2.1.5屋面有采光带时需要做好安全标识和防护措施,不得违规踩踏。
3.2.1.6屋面运输施工材料及组件时,按照规定的施工通道行走。施工通道应做好防护措施,禁止有影响原有屋面结构安全性和使用功能的行为。
3.2.1.7施工人员在没有临边防护的高处作业,应按照规定设置生命线,且正确佩戴并系好安全带。
3.2.2脚手架工程安全管理要求
3.2.2.1脚手架施工要注意以下问题:
①周转性施工材料,如脚手架、扣件等,应把好采购关,定期进行检查,确保安全可靠。
②搭设脚手架应制定脚手架搭设专项安全施工方案,执行作业指导书编制、审批制度脚手架搭设前进行技术交底搭设高度超过15m以上的施工脚手架、特殊脚手架需要单独编制施工作业指导书。
③搭设脚手架必须由持证架子工操作。搭设脚手架前,应检查脚手管、扣件、脚手板是否完好。严禁使用弯曲、压扁、有裂纹或严重锈蚀的脚手管,严禁使用有脆裂、变形、滑丝的扣件及断裂、有疤节的脚手板。
④脚手架搭设时,地面必须设置专人监护,同时设安全警示围栏,严禁上下或水平抛掷扣件、脚手管、脚手板。
3.2.2.2高处作业平台、走道、斜道等应装设1.2m高的防护栏杆和18cm高挡脚板或设防护立网高处作业使用的脚手架、梯子及安全防护网应符合相应的规定,在恶劣天气时应停止室外高处作业,高处作业必须系好安全带,安全带应挂在上方的牢固可靠处。
3.2.2.3在通道上方应加装硬制防护顶,通道应避开上方有作业的地区。
3.2.3起重吊装工程安全管理要求
3.2.3.1起重作业的指挥和操作人员必须持证上岗,起重设备在使用前应对其安全装置进行检查,保证其灵敏有效。
3.2.3.2起重机吊运重物时一般应走吊运通道。
3.2.3.3禁止重物在空中长时间停留。
3.2.3.4起重设备应有防范倾覆措施。因为大风来时往往很快,可以反应的时间很短,预警较困难。所以应有加强起重设备防倾覆的警示性,风力六级及六级以上时,不得进行起重作业。
3.2.3.5起吊的设备应尽快分散,不得长时间堆放在吊装平台上。
3.2.3.6起重吊运的材料或设备不得在已有建筑屋面集中堆放,应按照施工方案要求分散堆放,并对屋面进行防护。
3.2.4支架安装工程安全管理要求
3.2.4.1加强施工人员安全培训和安全教育,做好安全技术交底工作,杜绝违章行为。
3.2.4.2特种作业如电焊工、电工、高压电工、机动车驾驶员等工种必须持证上岗。
3.2.4.3各种机械设备的安全防护装置应做到灵敏有效。应定期进行检查,发现问题及时解决,机械设备在使用时严格遵守操作规程,坚决避免误操作,以防止机械伤害的发生。
3.2.4.4电线、电缆、电焊机具等应按规定摆放整齐,严禁乱拉、乱放。
3.2.4.5电焊机应设置电流保护装置和二次空载降压保护器。一次线的长度不能大于5m。
3.2.5临时用电和动火作业安全管理要求
3.2.5.1施工临时用电应符合施工用电相关规范的要求。临时用电应编制《临时用电专项施工方案》,并执行审批手续。
3.2.5.2临时用电配电箱、用电设备等施工区域应做好防护措施,并设置警示牌,禁止无关人员进入。临时用电采用TN-S系统,采用三级配电两级保护。
3.2.5.3施工现场应配备必要的消防器材,灭火器应设置在明显和便于取用的地点,且不得影响安全疏散。保证施工现场消防通道畅通无阻。保温材料、各种油类、氧气瓶、乙炔瓶等按规定放置,并保持距离。施工现场严禁吸烟。
3.2.5.4动火作业执行动火审批制度,经批准后方能进行动火作业。且动火作业要做好对原有屋面和设施的保护。
四、山地光伏电站安全管理
4.1山地光伏电站的特点
山地光伏电站一般是依山而建,依据山体本身的坡度和原有地质条件,在尽量不破坏原有地质环境的情况建设施工。
4.2山地光伏电站的安全管理要求
因山体地质条件、坡度、气候条件等影响,在现场安全管理中应重点控制以下内容:
4.2.1施工机械的安全管理要求
4.2.1.1因山体坡度大小不一,施工机械在运行过程中一定要根据机械性能参数,控制机械运行稳定和安全。
4.2.1.2施工机械操作人员一定要持证上岗,并经过现场安全教育和培训。
4.2.1.3施工机械施工期间,要设置警戒区域,无关人员严禁进入。
4.2.1.4施工机械用电、燃料等应由专人负责管理。
4.2.2施工人员安全操作要求
4.2.2.1施工人员在山坡施工过程中一定要正确佩戴好安全鞋、安全马甲、安全帽和安全带等个人安全防护用品。
4.2.2.2施工人员在大于30度的山坡施工中必须设置生命线,避免滑落摔伤。
4.2.2.3特种作业人员、除经企业的安全审查,还需按规定参加安全操作考核、取得监察部门核发的《特种作业操作资格证》后方可上岗工作。
4.2.3特殊天气的安全管理要求
4.2.3.1做好气象统计工作,及时关注了解下雨、大风等特殊天气。
4.2.3.2雨季施工或下雨前后,要根据现场地质条件,复核工程实体荷载和施工荷载对山体的影响,避免泥石流等地质灾害的发生。如果地质条件不能满足施工要求,需在做好地基处理等加固措施后方可开始施工。
4.2.3.3大风天气应做好材料、设备等物资的防风措施,防止因其顺坡滚落造成人员伤亡或财产损失。
4.2.3.4做好高温天气施工人员的防暑保护措施,并适当调整施工时间以避开高温时段。
双轴跟踪优势
当今,利用太阳能发电已成为新能源利用的一种重要的方法。太阳能光伏组件阵列是实现光电转换的主要器件,光伏系统的发电量大小除与电池板功率和运行状况有关外,还与能量的转换效率有关,直接影响性能的好坏。因此太阳能光伏组件阵列的安装方式对太阳能发电系统的效率影响非常大。传统的太阳能光伏组件大都采用固定式安装,即电池板固定在支架结构上,不随太阳位置的变化而移动,这样的结果是将严重影响转换效率。据测算,如果系统与太阳光线角度存在25°的偏差,就会因垂直射入的辐射能减少而使光伏阵列的输出功率下降10%左右,这是因为太阳能光伏组件阵列的发电量与阳光光线入射角度有关,光线垂直与组件平面时光伏阵列接收到的太阳辐射量最大,其发电量最大。为了解决这一问题,太阳自动跟踪系统应运而生,采用太阳自动跟踪系统可在最大程度上保证电池组件与太阳光光线的始终垂直。
目前使用广泛的有三种太阳光伏自动跟踪系统,包括水平单轴跟踪、倾纬度角斜单轴跟踪和双轴跟踪,其中水平单轴跟踪和倾斜单轴跟踪只有一个旋转自由度,双轴跟踪具有两个旋转自由度。三种跟踪系统采用的跟踪控制策略为主动式跟踪控制策略,通过计算得出太阳在天空中的方位,并控制光伏阵列朝向。这种主动式光伏自动跟踪系统能够较好的适用于多霜雪、多沙尘的环境中,在无人值守的光伏电站中也能够可靠工作。从跟踪是否连续的角度看,所研制的光伏自动跟踪系统采用了步进跟踪方式,与连续跟踪方式相比,步进跟踪方式能够大大的降低跟踪系统自身能耗。
下图是某地不同安装情况组件接收到的辐射强度(度/平方米/日)对比数据。
水平面 最佳倾角安装 水平单轴跟踪 倾纬度角斜单轴跟踪 双轴跟踪
一月 2.78 5.38 4.97 6.77 7.44
二月 3.79 5.95 5.88 7.46 7.75
三月 4.86 6.07 7.04 7.99 8.00
四月 5.90 6.20 8.27 8.61 8.70
五月 6.53 6.10 8.50 8.33 8.71
六月 6.35 5.67 7.90 7.51 8.03
七月 5.99 5.46 7.45 7.17 7.59
八月 5.66 5.62 7.47 7.54 7.73
九月 4.91 5.64 6.65 7.27 7.27
十月 4.08 5.74 5.77 7.06 7.16
十一月 2.92 5.13 4.76 6.39 6.75
十二月 2.32 4.65 4.19 5.79 6.45
年平均数 4.68 5.63 6.57 7.32 7.63
逐月数据比较
年平均值比较
从上表中可以知道,与水平相比,最佳倾角安装可提高发电量20.3%,水平单轴安装可提高40.3%,倾纬度角斜单轴跟踪可提高56.4%,双轴跟踪可提高63.3%。
1、光伏工程发电量与天气有关,每天天气不同以湖北地区经纬度及光照为例,在正确的方位角及倾斜角安装情况下;安装太阳跟踪仪的光伏电站发电量约在1100至1500之间,每1千瓦固定式光伏电站发电量约在900至1200度之间,发电量均不相同。
2、光伏工程指太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。而光伏工程包括研究开发太阳能发电的一项系统工程,光伏工程的另一层含义是指采用太阳能发电的设备工程。