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一、聚光光伏組件

聚光光伏組件技術(shù)融合多結砷化鎵太陽(yáng)電池外延技術(shù)和菲涅爾高倍聚光光學(xué)設計，創(chuàng )造出在1000倍光強下，轉換效率高達27%的IEC記錄，為聚光光伏領(lǐng)域創(chuàng )造了一個(gè)新的基準。

優(yōu)勢：

   1)自主研發(fā)生產(chǎn)的高效多結砷化鎵太陽(yáng)電池，25年性能衰降小于5%。

   2)相對于晶硅組件，由高溫環(huán)境應用引起的功率衰降時(shí)大大降低。

   3)使用德國進(jìn)口透射式、非成像光學(xué)菲涅爾透鏡和多級聚光器件，聚光效率大于85%。

   4)采用堅固的鋼化玻璃和陽(yáng)極氧化金屬框架，可抵抗冰雹沖擊和2400MPa以上的靜力載荷。

   5)采用模塊化裝配技術(shù)，無(wú)暴露的電路和導線(xiàn)，避免了火災危險。

   6)內部無(wú)活動(dòng)部件，避免了機械失效，保證運輸安全。

   7)基于玻璃的聚光器件可有效避免紫外輻射造成的光學(xué)效率衰降。

圖2 聚光光伏產(chǎn)業(yè)鏈

聚光接收器是運用SMT技術(shù)和IC封裝技術(shù)將三結砷化鎵太陽(yáng)電池、旁路二級管、金屬連接器等封裝至鍍金覆銅陶瓷基板表面。這種封裝形式可以很容易的將聚光電池應用到聚光光伏系統中。

圖3 聚光接收器

聚光光路設計中，入射光通過(guò)三級聚光部件進(jìn)行聚光。其中初級光學(xué)器件（菲涅爾非成像玻璃透鏡）裝配到組件框架結構上，二三級光學(xué)器件裝配到聚光接收器模塊上。這種設計將入射接收角提高至±0.86°，同時(shí)提高光線(xiàn)均勻度。有效的提高了功率和效率。該光學(xué)器件及光路解決方案由德國知名光學(xué)設計公司提供。

圖4聚光光路

聚光光伏組件由12個(gè)獨立的聚光接收器模塊、一塊陣列式平板透鏡和鋁材框架組成。寬泛的入射角容差設計，有效的降低了追日跟蹤器等平衡系統的成本。從組件到跟蹤器，全方位密封設計確保產(chǎn)品對可靠性的要求，實(shí)現防水延年。

圖5 聚光光伏組件安裝尺寸

千倍聚光光伏組件CM3D的性能參數如表1所示。

表1 聚光光伏組件性能參數

二、追日跟蹤器

由于地球的自轉，相對于某一個(gè)固定地點(diǎn)的追日跟蹤系統，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太陽(yáng)的光照角度時(shí)時(shí)刻刻都在變化。為了保證聚光光伏組件板能夠時(shí)刻正對太陽(yáng)，需要為系統中配置追日跟蹤器，使組件單位面積接收的太陽(yáng)輻射最多，保持最大發(fā)電功率。

追日跟蹤系統由：結構部分、傳動(dòng)部分、控制部分等組成。如圖6。

圖6 追日跟蹤器

根據追日跟蹤器跟蹤的維數（從一個(gè)或兩個(gè)方向上跟蹤太陽(yáng)）我們將跟蹤系統分為單軸跟蹤和雙軸跟蹤，作為高倍聚光光伏發(fā)電系統中，我們使用雙軸跟蹤方式。

雙軸追日跟蹤器的優(yōu)點(diǎn)和作用：
      1)提高多達50%以上的發(fā)電量，降低發(fā)電成本；
      2)延長(cháng)逆變器滿(mǎn)最佳載荷工作時(shí)間，提高逆變效率；
      3)發(fā)電功率穩定、可預測，減小對電網(wǎng)沖擊；
      4)自潤滑銷(xiāo)軸，免除維護成本；
      5)抗風(fēng)沙設計，有效適應沙漠、戈壁惡劣環(huán)境；
      6)模塊化控制電路，具有群控和監視功能，降低系統成本；
      7)適應不同場(chǎng)地施工（減少土地平整、施工費用）；
      8)降低灰塵、雪對電池組件表面的遮擋，消除或減少組件陰影遮擋，提高發(fā)電量，增加壽命。

圖7 雙軸追日跟蹤器全年對發(fā)電功率的影響

圖8 雙軸追日跟蹤器某一日對發(fā)電功率的影響（新疆哈密）

TT追日跟蹤器的參數如表2所示。

表2 T10追日跟蹤器參數

三、結構設計

系統共6臺型號為T(mén)T的追日跟蹤器，每臺追日跟蹤器上安裝1塊聚光光伏組件CM3D。系統可采用并網(wǎng)或離網(wǎng)發(fā)電方式?？筛鶕脩?hù)需求進(jìn)一步設計。系統初步配置如表3。

表3 聚光發(fā)電系統初步配置

    追日跟蹤器地基設計需要參考當地土壤地質(zhì)條件，可提供參考地基圖紙。

圖9 聚光系統

圖10聚光發(fā)電系統示意圖

TT追日跟蹤器設計高度角為20°～80°，因此在設計跟蹤器排布時(shí)需考慮到太陽(yáng)高度角在大于20°時(shí)，跟蹤器之間不會(huì )互相遮擋。

圖11 跟蹤器不同俯仰角及方位角時(shí)的遮擋曲線(xiàn)

圖12跟蹤器不同俯仰角及方位角時(shí)的遮擋系數