光伏平单轴跟踪支架发展综述

光伏平单轴跟踪支架发展综述江苏新恒源能源技术有限公司范聪一、平单轴跟踪支架简介光伏平单轴跟踪支架由钢结构支架、电机和传动机构、电控系统组成，其组件朝向根据光照情况进行调整，可减少组件与太阳直射光之间的夹角，获取更多的太阳辐照，可以提升20%的发电量（不同纬度地区有差异），能够明显降低度电成本（LCOE）o对于跟踪支架产品，除了钢结构设计、加工、镀锌等工序之外，还有电控设计、驱动设计。光伏支架属于非标准化产品，每个项目的产品都需要符合不同国家地区的技术标准、自然条件及客户的其他要求，为客户定制化设计、开发与生产。二、平单轴的发展历程平单轴的发展历程可以追溯到上世纪70年代末期，当时是在美国加利福尼亚州的沙漠中，由于太阳光辐射强烈，光伏电站效率低下，所以首次使用平单轴技术。由于其可以提升发电量的优点，平单轴技术在不断发展，逐渐成为光伏电站中的重要组成部分。三、平单轴的市场应用目前，平单轴主要应用于光伏电站、少量用于农业温室等领域。在光伏电站中，平单轴的应用可以提高光伏电站的发电效率，减少发电成本，并带来更长的寿命和更稳定的性能。在农业温室中，平单轴动态改变温室作物的入射光照，让农作物始终获得较适宜的生长环境。根据市场调查数据显示，全球平单轴市场正在稳步增长。预计到2025年，全球跟踪支架市场将达到约650亿元。其中，亚太地区和欧洲市场是平单轴的主要市场，而北美和拉丁美洲市场也在逐步增长。在各个市场中，光伏电站是平单轴应用最广泛的领域，占据了市场的绝大部分份额。四、发展趋势与展望（一）技术发展趋势经过四十多年的发展，平单轴的产品样式呈现多样化：1P跟2P的博弈，机械联动和电气联动的博弈，回转减速机和推杆的博弈等。1P跟2P的趋势2P的排列对比IP在成本上更优，每排阵列可搭载更多组件，但在结构承重上更加需要设计与深化，考虑到对土地复合利用，光伏跟踪支架正朝着双排组件竖放2P方向发展，但目前市场主要以1P排布为主，相继有许多厂家发布2P产品，相信未来2P产品会逐渐占领市场。电气联动与机械联动的趋势机械联动相较于电气联动，有传动通轴，安装精度要求更高，运维不便，施工水平直接影响系统可靠性。机械联动的斜撑容易和联动轴干涉，导致联动轴损坏，而通轴的形变可导致扭矩衰减，降低系统性能。对于需要更改减速机数量的项目，电气联动更具拓展性。随着人工智能技术和大数据技术的发展，未来电气联动将更加智能化和自动化，能够实现更加准确和精细的太阳追踪和控制，相比机械联动无需传动杆，安装迅速，维护便捷，有效降低人工成本，其市场份额在逐年增加。回转减速机与推杆的趋势回转减速器：通常采用涡轮蜗杆结构，性能可靠，使用寿命较长，但成本也相对较高；线性推杆：一般由一级锥齿传动和丝杠螺母传动组成，结构相对较为简单，成本低于回转减速器，但缺点在于非全封闭，在风沙地区容易发生传动卡涩和机械故障。回转减速机作为一种成熟、稳定的方案，在市场上占有很大份额。推杆方案以其整体的低成本也占有一席之地，无刷直流电机与有刷直流电机的趋势目前平单轴在回转减速机的技术路线上多数采用有刷电机，优势在于开发难度低，技术成熟，成本更低。如今，市场上一些厂家相继推出自己无刷电机支架系统，以期在全产品生命周期内低维护甚至免维护。无刷电机在开发难度上比较复杂，尤其是电机驱动算法，所以推出该类产品的商家很少，竞争压力小，在未来的的产品发展中，无刷电机是一个非常有前景的技术路线。（二）市场需求随着全球对可再生能源的需求不断增加，平单轴的市场需求也将会持续增长。未来，平单轴的市场将会从大型地面电站、农光互补等领域扩展到更广泛的应用。同时，随着技术的不断进步和边际成本的摊薄，中国平单轴的市场份额在每年持续增长。（三）政策环境政策环境也将对平单轴的发展产生重要影响。随着双碳目标的确立，我国在可再生能源领域持续增加投资，逐步降低火电在发电领域的占比，这使得水、风、光等清洁能源拥有很大提升量，而水力发电站的建设对环境要求苛刻，因此，风光电站为清洁能源电站的主要建设目标。五、结论随着技术的不断创新和市场的不断扩大，平单轴将会成为太阳能发电的主要形式之一，为人类的能源需求提供更为可靠和可持续的解决方