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(hù)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，我開始關(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(rèn)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(hù)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。我國現(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！我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(dá)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，我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（沒有想做廣告啊！）。而且，據(jù)我們公司的現(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。（文/王淑娟）