近日，业内做出预测，预计2017年-2020年间，全球光伏跟踪支架的出货量将达到56GW。

　　光伏跟踪支架可以协助光伏组件限度地捕获入射的。尽管安装跟踪支架会产生额外成本，但可以被其增加的发电收益抵消，而且带来更好的系统经济性。在阳光充足的地区，安装跟踪支架系统可以为光伏项目增加20% 的电力产出，但同时仅增加每瓦5美分的系统成本，可将项目的度电成本降低12%。

　　这一点已经在美国得到了印证，而且适用性正在向更多的光伏市场拓展。由于原材料成本增加，光伏跟踪支架的价格可能不会在近期大幅下降，但其优越性不断被业界认可，市场规模将大幅增长。

　　跟踪系统主要分为平单轴、斜单轴、双轴跟踪。目前，由于其他类型的跟踪支架对应更高的成本和故障率，行业中超过95% 的光伏追踪系统采用平单轴跟踪支架。 目前来看，全球大多数的跟踪支架项目和供应商都集中在美国。未来，随着光伏跟踪支架技术的可靠性和盈利能力均得到更多验证，采用跟踪支架系统的光伏市场和设供应商将更加多元化。

　　不同的安装方式，根本的区别就在于它们带来的发电量差异。当然，初始投资和运行维护成本也会有差别。

　　2010年的时候，我开始关注不同运行方式的比较，从某个支架家那里获得了一些实测的数据，完成下图。

　　从上图可以看出，与倾角的固定式安装相比，水平单轴跟踪的发电量提升了17%~30%，倾斜5°单轴跟踪的发电量提升了21%~35%，双轴跟踪的发电量提升了35%~43%。但不同纬度下，各种运行方式的发电量提高率显然是不一样的。大致有几个规律：

　　在低纬度地区，由于倾角较小，所以发电量提高很少（如在8°时，几乎是不变的）；在高纬度地区，倾角大，发电量提高明显（如在50°时，提高了约25%）。

　　这种运行方式跟踪了太阳一天之内入射角的变化，其对发电量的提高率，在低纬度地区要明显优于高纬度地区。一般认为，这种运行方式更适合在纬度低于30°的地区使用，相对于“方式一”，可以提高20%-30%的发电。当然在高纬度地区，相对“方式一”也能提高接近20%。

　　这种运行方式显然是结合了“方式一”和“方式二”的优点。如同“方式一”不适合低纬度地区一样，这种运行方式在低纬度地区的表现并不比“方式二”好多少。因此，更适合高纬度地区。

　　这种方式下，阵列两侧的支撑结构（支架、转动轴）受力肯定是不一样的。由于高纬度地区的倾角较大，如果采用“倾角斜单轴”，则两侧受力不均衡就会很大。因此，工程中一般会采用一个较小的倾角。

　　由于跟踪了太阳一天之内、一年之内的入射角的变化，这种方式对发电量的提高显然是的。

　　这种运行方式是根据太阳一年之内入射角的变化调整支架倾角，从而实现发电量的提高。

　　从前文来看，无论怎么比，跟踪式的都比固定式的发电量好，那为什么固定式仍是大家喜欢的运行方式呢？

　　三种角度（每年调节3次），可提高发电量6.2%，前后间距要增加，占地面积会增大；

　　15°和36°（每年调节2次），可提高发电量2.9%，前后间距不变，占地面积不变；

　　55°和36°（每年调节2次），可提高发电量1.6%，前后间距要增加，占地面积会增大。

　　根据电站运维人员反馈：倾角调节是件非常累人的事情，大家都不愿意去调，导致发电量低于预期值。但固定可调式的故障率如何尚未收到反馈。

　　跟踪式安装方式确实能提高发电量。然而，并不是所有的地方，跟踪式支架都能有很好的效果。那什么样的条件，适合采用跟踪式支架呢？

　　跟踪式支架，顾名思义，就是通过支架跟踪太阳光的入射角度，尽量让太阳光垂直于光伏组件。只有直接辐射比例大的地方，跟踪才有意义。

　　在直射比高的地区（包头、乌海、张家口），DNI数值高于水平面总辐射，采用双轴跟踪，发电量会有较高的提升；在在直射比较低的地方（淮南、淮北、济宁），双轴跟踪则效果不会很好。

　　纬度对跟踪式的发电量提高影响很大。低纬度地区，平单轴会有较好的效果；高纬度地区，平单轴效果不明显，需要斜单轴或双轴跟踪。

　　为了排除直射比的影响，从表2的15个样本数据中，抽取了6个样本，组成3组进行对比

　　仅从发电量提高来看，低纬度地区，适合用平单轴；高纬度地区，适合用斜单轴或双轴跟踪。

　　以转换效率为16%的光伏组件为例，不同形式、不同纬度下，1万kW光伏方阵的占地面积如下表所示。

　　表4：不同安装方式下，光伏方阵占地面积的理论测算值（单位：hm2/万kW）

　　从上表可以看出，在高纬度地区，采用平单轴跟踪的安装方式，占地面积略有增加；但采用斜单轴、双轴跟踪式，占地面积将大大增加。在北纬40°地区，斜单轴跟踪的占地面积几乎为固定式的2倍。

　　根据上文的分析，对于高纬度地区的项目，从提高发电量角度，宜采用斜单轴、双轴跟踪；但从占地面积的角度，斜单轴、双轴跟踪式会大大增加占地面积。

　　鉴于上述原因，在低纬度地区采用平单轴跟踪，是相对不错的方案；在高纬度地区，在土地成本比较便宜的情况下，可考虑采用斜单轴、双轴跟踪。

　　跟踪式确实能提高发电量，但同时也会增加项目投资、运维成本。与固定式相比，跟踪式的成本增加主要体现在三方面：1）支架成本提高，2）占地面积增加，3）运维费用增加。

　　1）相对于固定式支架，跟踪式支架高度较高，清洗、维修难度较高，费用会增加；

　　如前文所述，采用跟踪式的安装方式，占地面积大大增加，将提高项目的土地成本。

　　以二类电价区（电价0.88元/kWh）1万kW的项目为例，假设倾角固定式的平均年满发小时数为1200h，采用平单轴跟踪发电量提高15%，采用双轴跟踪发电量提高25%。假设跟踪式的运行维护成本不增加。

　　采用平单轴跟踪式安装方式，每年会增加158万元的收入，如果初始成本（包含基础、支架、土地成本）增加低于1.55元/W，则采用平单轴跟踪式相对划算；

　　采用双轴跟踪式安装方式，每年会增加264万元的收入，如果初始成本增加低于2.59元/W，则采用平单轴跟踪式相对划算。

　　如果项目所在地的平均年满发小时数高于1200h，则上述标准可以适当增加；如果低于1200h，上述标准需适当降低。如下表所示。

　　由于跟踪式支架的价格一定。因此，在发电量高的地区，跟踪式的经济效益会更加明显。

　　在太阳能资源好、发电量高的地区，即年总辐射量高的地区，跟踪式支架的性价比会更高。

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