跟踪式太阳能光伏系统实现优化

太阳能光伏系统的出力与太阳的光照强度密切相关，聚光式太阳电池主要利用垂直于凸透镜的平行光线发电，为了获得最大出力有必要使太阳电池的倾角和方位角与太阳保持一致，这就需要使用太阳跟踪系统使太阳电池始终跟踪太阳，以提高太阳电池方阵的发电量。

跟踪式太阳能光伏系统 (PV System) 根据跟踪方式不同可分为单轴 (1轴)和双轴 (2轴) 跟踪，单轴跟踪是指调整太阳电池板的倾角使之与太阳的高度保持一致，而双轴跟踪是指调整太阳电池板的倾角以及方位角使之与太阳的方位和高度保持一致。太阳跟踪系统可分为平板式 (无聚光) 系统和聚光式系统两种，单轴和双轴跟踪可用于平板式和聚光式太阳能光伏系统。

跟踪式太阳能光伏系统可分为平板式 (非聚光式) 太阳能光伏系统以及聚光式太阳能光伏系统，如图5.31所示为平板式 (非聚光式) 太阳能光伏系统，它主要由太阳电池、支架、直流电路配线、汇流箱、功率控制器以及太阳跟踪系统等构成。如图5.32所示的聚光式太阳能光伏系统，除了上述部分之外还有聚光装置等。

图5.31 单轴跟踪式系统 (非聚光式)(www.xing528.com)

图5.32 双轴跟踪式系统 (聚光式)

太阳跟踪系统由光传感器、驱动电机、驱动机构、蓄电池以及控制装置等构成。跟踪原理一般有两种: 一种是利用光传感器检测太阳的位置，控制驱动轴，使太阳电池正对太阳; 另一种是程序方式，即根据太阳电池安装的经纬度和时刻计算出太阳的位置，控制驱动轴使太阳电池正对太阳。

驱动电机一般采用无刷直流电机，如步进电机等，旋回方向年平均一日一回，倾斜方向1日1/3回转，跟踪用电机的消费电力非常小，大约为太阳电池输出功率的1%以下。蓄电池一般采用铅蓄电池、锂电池、EDLC等。控制装置可对发电进行控制，出现严重故障时可使跟踪系统停止，并使系统的出力停止。除此之外，当强风、台风出现时，控制装置可调整太阳电池的角度使其承受的风压最小，并使系统停止运行。