睿基新能源：太阳能跟踪系统行业引领者

2017第六届新能源发电系统技术创新大会

中国电工技术学会主办，2017年6月21-24日在河北省张北县举办，大会围绕新能源发展战略、系统关键技术、微电网及储能等重要议题展开交流。浏览会议详情和在线报名参会请长按识别二维码。

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《电气技术》杂志专访黄山睿基（Runsol）新能源股份有限公司总裁孙海涛

2017年2月，黄山睿基新能源股份有限公司（以下简称睿基新能源）成功中标青海格尔木光伏发电产业园区100MWp光伏电站项目，其中该电站60.7MWp全部采用睿基平单轴联动跟踪系统。据悉，该电站是国内首家将双玻双面组件与跟踪系统相搭配的最大地面电站。

这是睿基新能源继2014年9月参与青海格尔木光伏水泵项目斜单轴跟踪系统建设后，再一次与青海黄河上游水电开发有限公司成功合作。近年来，睿基新能源跟踪系统已经完全达到世界先进技术的要求和标准，其研发、制造与服务水平得到了国内外客户的高度肯定，这是市场和技术发展的必然选择。

追踪太阳能，提高发电量

光伏行业历经数十年的快速发展，在其技术和经济性均得到长足进步的当下，推动光伏系统度电成本的降低，尽可能的实现平价上网，已成为制约光伏发电可持续发展的关键因素。在组件、逆变器、支架等设备的制造成本下降速度和组件转换效率上升速度逐步趋缓，土地、税收等间接成本上升的情况下，如何尽可能提高光伏系统全生命周期的发电总量成为降低光伏系统度电成本的最有效方法之一。

睿基新能源总裁孙海涛表示，“太阳能存在着密度低、间歇性、光照方向和强度随时间不断变化的问题，传统光伏系统多采用固定安装方式，太阳能电池板不能随太阳位置变化，导致组件的光电转化效率不如预期效果。据测算，如果发电系统与太阳光线角度存在25°的偏差时，就会因为垂直入射的辐射能减少而使光伏阵列的输出功率下降10%左右。光伏跟踪系统，可以让太阳电池板如‘向日葵’一般随时追逐太阳，增加光伏阵列接收到的太阳辐射量，从而较大幅度的提高太阳能光伏发电系统的总体发电量。”

据了解，跟踪系统分为平单轴跟踪系统、斜单轴跟踪系统、双轴跟踪系统、单立柱斜单轴跟踪系统、带倾角平单轴跟踪系统等。

平单轴跟踪系统的组件网架绕一个水平中心轴旋转，使阳光尽可能垂直照射组件的单轴跟踪支架系统。带倾角平单轴跟踪系统是绕一个水平中心轴旋转，组件倾斜安装；斜单轴跟踪系统是组件网架绕一个倾斜的中心轴旋转的单轴跟踪支架系统，它具有自适应互补跟踪，跟踪精度高，能够显著提高系统的光电转化效率等功能；双轴跟踪系统的组件网架绕两个中心轴旋转，具有举重式结构、五点支撑。“田字形”结构，结合四连杆结构，俯仰方向采用回转式驱动，消除水波效应，防止风力对网架在运行中的影响，消除颤抖，保证电池组件的高效发电。

孙海涛解释说，“跟踪系统选型的原则是低纬度地区太阳的高度角相对较高，组件宜水平放置，可明显提高发电量；高纬度地区太阳的高度角相对较低，组件水平放置后发电量提高量不足，组件倾斜放置后发电量大大提高。因此，在低纬度地区更适宜使用平单轴、带倾角的平单轴，在高纬度地区更适宜使用斜单轴、双轴、带倾角的平单轴、单立柱斜单轴。例如在张北，采用斜单轴跟踪系统发电量可提高29%，采用平单轴跟踪系统发电量能提高15%；但在南方，采用平单轴跟踪系统发电量能提高20%以上。”

据统计，性能优异的光伏跟踪系统能让光伏电站提高20%~30%的发电量，已经成为目前全球光伏电站降成本、增效益的主要途径。根据光伏专家王斯成此前曾经分享的一组跟踪系统数据显示，单轴水平跟踪、单轴跟踪纬度角、双轴高精度跟踪分别可提高23.1%、32.3%、36.9%的发电收益。

睿基新能源在多年的光伏电站建设实践中，针对全世界范围内复杂的地形与多变的气候，一直致力于光伏跟踪系统技术、产品及解决方案的研究，其太阳能跟踪系统在光照丰富的地区能使电站的发电效率大幅提高。与固定支架年发电量相比，平单轴跟踪系统年发电量可提高15%～23%；斜单轴跟踪系统年发电量可提高20%～35%，双轴跟踪系统年发电量可提高25%～47%。

专业专注创新永在征途

随着国内外光伏发电应用的场合越来越多，光伏电站建设的地形更加复杂，电站投资业主更加注重提高发电量，而解决上述两大问题的一个重要方法就是光伏跟综系统的应用。

孙海涛指出，“由于世界各地电站的自然条件与地形差异很大，气候复杂多样，给光伏跟踪系统在全球光伏电站的推广应用造成了许多技术上的困扰。相对于现在入门技术门槛较低的组件、支架、逆变器来说，光伏跟踪系统面临着更大的技术方面的挑战，是一个纯粹的‘技术活’。”

睿基新能源集中了单轴、双轴、平单轴、斜单轴、高倍聚光、固定支架、追日控制器等多种跟踪产品及相关解决方案，其技术及产品研发均处于国际先进水平，取得了三十余项国家专利。

睿基新能源刷新了多项中国，乃至亚洲、世界第一的记录：2005年，建成中国第一台双轴跟踪电站；2010年，完成全国最大的1MW双轴电站建设；2011年，建成亚洲最大的2.5MW双轴电站；2012，国内最大单体双轴跟踪电站落成，单体15kW，约125m2；2013年，手摇式固定可调支架成功应用于新疆鄯善和青海共和电站；2014年，建成了全球山体最大的平单轴跟踪光伏电站，泰国的127.4MW项目；2015年，参与国家“领导者计划”山西采煤沉陷区国家先进技术光伏示范基地、新疆哈密国家863示范创新项目建设；2016年，提出智慧型最大效能跟踪（MPPT）技术。

孙海涛指出，“各种形式的跟踪系统都有自己的应用领域。但从2015年开始，平单轴成为大家特别推崇的产品，这得益于它在低纬度的优异表现。这里说的平单轴包括带倾角的平单轴。实际上，平单轴带倾角属于变异的斜单轴，只是改变了底座的形式。平单轴的异军突起与斜单轴在应用中暴露出的一些问题有关。单台斜单轴不存在什么问题，但是斜单轴联动，确实存在较大难度。国内一些小规模的斜单轴联动试验电站建成后出现了一些问题，如地质沉降的问题，斜单轴的摆臂划的是一个弧度，一旦地质沉降之后可靠点就不存在了，这在斜单轴上是个难题。除了沉降问题，地面抖颤对它的影响也比较大。”

2016年8月，睿基新能源提出了智慧型最大效能跟踪(MPPT)技术，使跟踪系统不再追求精准，而是追求发电效率最大化，并解决了阴雨天发电效率低的难题，这一技术也让电站的发电效率在传统跟踪支架的基础上再提高4%~8%，使光伏发电的成本需求量进一步降低，效能达到最大化，并可以在大风、高温、阴雨、风雪等气候条件下保证最大的发电效率，成为太阳能光伏行业一项革命性的技术。

据孙海涛介绍说，“MPPT技术是睿基新能源研发团队历经多年积累与沉淀，在原有技术基础上改进完善的最新技术，并先后通过UL2703和UL3703标准测试并获得认证，也是全球跟踪系统领域内两家同时通过美国UL两项标准测试的跟踪系统之一。”

另外，睿基新能源还是国家大力推行的光伏发电产业扶贫工程的先行者和领导者，在山地光伏、农光互补、渔光互补、茶光互补等领域提供了一系列的生态光伏解决方案。如MPPT智慧型跟踪技术综合解决方案，该方案高度智能化，实现了多种数据采集、跟踪姿态监控、故障分析、远程故障诊断和指导等功能；自主开发的仿真电厂电力分析软件，保障设备安全稳定运行；无阴影跟踪，可防各种自然灾害等功能的跟踪控制器，适应多种地形，减少土地平整费用等，满足农光互补、渔光互补需求。

金色阳光共建绿色家园

随着跟踪系统技术的愈发成熟，国内跟踪市场也开始渐渐地活跃起来，面对地面电站安装容量与上网电价的压缩，电站投资商对于跟踪系统也愈发看重。光伏发电的平价上网绝不是仅靠组件效率的提升便能实现的，它更需要精细的系统化设计，从而在有限的空间与土地资源上尽可能的多发电。

作为一家集太阳能跟踪系统的研究、开发、运维及云智慧服务于一体的科技型国家高新技术企业，睿基新能源还提供太阳能跟踪电站系统设计、阴影分析、能源管理、光伏电站开发、智慧云平台服务、系统集成及施工安装等服务。2016年，睿基新能源成立了黄山睿基太阳能研究院，全面打造一支资历深厚的技术团队，并与中科院、上海科学院及美国Sunpeak公司等国外多家单位建立战略合作关系，以全面满足客户的多样化需求。多年来，睿基新能源以其专业、专注，追求完美的精神，逐渐成长为光伏跟踪系统行业的知名品牌。

孙海涛骄傲地表示，“睿基新能源在世界上从南到北，从西到东建了大大小小许多个实验电站，在南极洲、赤道附近、台风地区、沙漠地带都有项目。睿基新能源的产品广泛应用在国内的甘肃、辽宁、新疆、山东、山西等地，并大量出口澳大利亚、加拿大、新加坡、韩国、泰国等国家。如今，祖国大江南北、世界多个角落都遍布着睿基新能源的足迹。”

孙海涛指出，“中国的跟踪器起步较早，早在2005年就有国内的跟踪器出口到葡萄牙。多年来，在技术进步的驱动之下，跟踪系统的实用性和经济性也在不断的增加，中国跟踪器产业从示范应用逐步走向市场。但相对于欧美发达国家的光伏电站高达50%以上采用跟踪系统的比例，我国采用跟踪系统的光伏电站比例仍偏低。据中国太阳能跟踪系统产业联盟数据显示，2016年中国光伏电站的装机量为34.54GW，采用光伏跟踪系统的光伏电站容量约1.5GW，占比约5%左右。”

行业专家预计，全球大型地面安装光伏发电站将继续采用单轴光伏组件跟踪器，而这些系统将成为未来五年北美的首选技术。预计2019年，美国将成为全球最大的单轴跟踪器市场，占全球所有安装项目的36%左右。据了解，光伏跟踪系统从德国市场开始规模启动，美国、日本、中国在德国市场逐渐降温后逐步跟进，由于德国以分布式为主，而美国、中国市场有大型地面电站的应用，所以跟踪系统从2011年左右在中美两国市场开始规模应用。

孙海涛表示，“当前，我国光伏跟踪系统大时代已经来临。我国中东部因人口密集，可利用于光伏安装的土地越来越少，分布式光伏受到越来越多工业园、屋顶、小型项目的青睐，分布式光伏系统应用跟踪系统提升发电量将是大家喜闻乐见的事情。此外，国内的农光互补、渔光互补、茶光互补等项目需要大量的平单轴跟踪系统。此前，有一定坡度的地面只能用平单轴，但在我们的黄山园区，爬坡的斜单轴已测试成功，这对客户来说是个非常好的消息。双轴未来前景也会很好，目前人们普遍认为双轴跟踪器造价高，其实这是片面的理解。双轴跟踪器虽然初期投资成本高，但增发电量非常明显，而且可以保证25年的使用寿命，性价比非常高。”

“虽然形势一片大好，但跟踪系统本身还有些待解决的问题。首先，要解决的问题就是降低跟踪系统的成本，只有这样才能满足大规模商业化项目的需求。钢材是制约跟踪系统的最大成本因素，当前国内钢材价格的上涨给跟踪系统的发展带来了不小的困扰。我们正在积极进行技术改造，最终目的就是为了消纳钢材成本。此外，跟踪系统的另一个难题是必须一案一设计，市场对跟踪系统设计、施工一体化的要求越来越高，这对我们也提出了很高的要求，电站设计要考虑多种因素，包括发电量提升、造价成本、土地成本、施工成本、稳定性，组件选用等。”孙海涛指出，“兵来将挡、水来土掩，在不断解决问题的道路上，睿基新能源将始终坚持‘睿智创新，基业长青’的精神，以‘成为全球领先的太阳能跟踪系统解决方案供应商’为目标，致力打造成为全球太阳能跟踪系统综合解决方案的专业服务商和产业领导品牌，服务太阳能的高效利用和社会的可持续发展。”

（《电气技术》杂志记者：刘星；王艺蒙）