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編者按：
在這些光伏電站的建設(shè)中，雙面發(fā)電技術(shù)和光伏跟蹤系統(tǒng)將成為發(fā)展主流，未來10年雙面發(fā)電將上升至40%。研究人員發(fā)現(xiàn)，在基于晶體硅技術(shù)的太陽能發(fā)電項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)最低LCOE的最佳方法，是結(jié)合雙面面板與單軸跟蹤器的組合，可以實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)系統(tǒng)高出35%的發(fā)電量。

近年來，太陽能電池相關(guān)技術(shù)獲得了快速發(fā)展，PERC制程普及化帶領(lǐng)電池轉(zhuǎn)換效率的提升，組件端的微型技術(shù)朝著多樣化方向發(fā)展，如半片、拼片、迭片、多柵線、雙玻、雙面(電池)組件等多種技術(shù)類型的疊加運(yùn)用，使得最終組件產(chǎn)品的輸出功率得以提升。

在此基礎(chǔ)上，度電成本則是光伏組件產(chǎn)品最核心的競爭力。平準(zhǔn)化度電成本（levelized cost of energy，LCOE），是對光伏電站的成本和發(fā)電量進(jìn)行平準(zhǔn)化后計(jì)算得到的發(fā)電成本，簡而言之就是電站平均每度電的發(fā)電成本。要降低度電成本，就要提升電池效率、組件功率，持續(xù)降低生產(chǎn)成本，提升更高的發(fā)電量，并確保長期的可靠性。

據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，未來幾年光伏電站數(shù)量還將持續(xù)增長。在這些光伏電站的建設(shè)中，雙面發(fā)電技術(shù)和光伏跟蹤系統(tǒng)將成為發(fā)展主流，未來10年雙面發(fā)電將上升至40%。雙面發(fā)電系統(tǒng)可以從組件背面的反射光中發(fā)電，從而提高產(chǎn)量降低LCOE。盡管跟蹤系統(tǒng)本身也會(huì)降低LCOE，但這兩種技術(shù)的結(jié)合可能會(huì)進(jìn)一步降低度電成本。

近日，新加坡太陽能研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)，在基于晶體硅技術(shù)的太陽能發(fā)電項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)最低LCOE的最佳方法，是結(jié)合雙面面板與單軸跟蹤器的組合，可以實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)系統(tǒng)高出35%的發(fā)電量，相關(guān)研究成果已發(fā)表于《焦耳》（Joule）雜志。

為了使這一研究成果更具普遍代表性，該研究小組搜集并分析了全球范圍內(nèi)安裝有固定傾角、單軸和雙軸跟蹤系統(tǒng)的單面和雙面太陽能發(fā)電廠的成本效益。他們假設(shè)這些太陽能發(fā)電廠中的組件以適當(dāng)間距排列，足以讓遮蔽引起的損耗達(dá)到忽略不計(jì)的程度，而且不考慮面板背面安裝系統(tǒng)本身的影子。

該實(shí)驗(yàn)中，研究人員只關(guān)注在特定位置安裝光伏系統(tǒng)是否具有成本效益。行列間距對其他成本因素的影響，比如現(xiàn)場準(zhǔn)備作業(yè)、布線、圍欄等都予以忽略。此外，也不考慮政府政策、污染損失和運(yùn)輸成本等這些可能對LCOE產(chǎn)生較大影響的因素。

對于使用固定傾角組件的項(xiàng)目，研究者們設(shè)定面板下緣與地面之間距離為0.6m，而對于安裝了跟蹤器的光伏項(xiàng)目，則將這一高度假定為1m。他們對正面功率輸出為310W的單面單晶PERC組件，與正面功率輸出為305W的同類型雙面面板進(jìn)行了比較，逆變器效率和光伏裝置中的其他損失取值分別為96%和3%。


此外，該研究小組還從美國國家航空航天局（NASA）的云和地球輻射能量系統(tǒng)（CERES）中得到了全球多個(gè)地點(diǎn)的日平均水平面總輻照度的數(shù)據(jù)信息。他們應(yīng)用Orgill-Hollands模型計(jì)算法向直接輻照度（DNI）和漫反射水平輻照度（DHI），這種方法使用晴空指數(shù)作為唯一變量來估計(jì)漫反射系數(shù)，日平均環(huán)境溫度和反照率值也作為參數(shù)被納入考慮范圍。

研究發(fā)現(xiàn)：跟蹤器和雙面系統(tǒng)的所有組合方式都可以提高發(fā)電量，在非常高的緯度上甚至能提高50%以上。對于相同的安裝結(jié)構(gòu)，雙面配置的性能優(yōu)于單面配置；跟蹤器配置明顯優(yōu)于固定傾角配置，雙軸跟蹤器的發(fā)電量略高于單軸。


當(dāng)項(xiàng)目位于高緯度地點(diǎn)時(shí)，采用單軸跟蹤方式的雙面系統(tǒng)，在成本和發(fā)電量方面將具有更加明顯的優(yōu)勢。與雙面固定傾角系統(tǒng)相比，單面單軸系統(tǒng)的跟蹤特性可以大大降低LCOE（高達(dá)21%）。只有在靠近極點(diǎn)的位置，雙面組件從面板兩側(cè)捕獲光的特點(diǎn)變得更具影響力，并帶來較低的LCOE值。

一般而言，單軸跟蹤器裝置的系統(tǒng)成本比傳統(tǒng)的單面固定傾角系統(tǒng)高10%，但兩軸跟蹤器裝置的成本可能高出30%~60%，兩軸跟蹤器系統(tǒng)較高的成本主要來自于其安裝結(jié)構(gòu)的高成本支出。

在分析的全球地域的中，雙面單軸跟蹤器光伏項(xiàng)目的LCOE對于其中93.1%的土地面積是最低的，而單面單軸跟蹤器發(fā)電廠的LCOE能在87.9%的土地上排在第二位。因此，在目前市場環(huán)境下，單軸系統(tǒng)+雙面光伏組合將最具成本效益。



 原標(biāo)題：單軸+雙面光伏，可實(shí)現(xiàn)最低的度電成本