ระบบติดตามดวงอาทิตย์แบบสองแกนความแม่นยำสูงสำหรับงานวิจัยและพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์

ภาพรวมสินค้า

การวิจัยและพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์ต้องการความแม่นยำในการติดตามดวงอาทิตย์ที่สูงกว่าที่ระบบติดตามสำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เชิงพาณิชย์สามารถให้ได้ เมื่อคุณวัดลักษณะกระแส-แรงดัน (I-V curve) ของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ด้วยความแม่นยำถึงร้อยละ 0.1 เพื่อการประเมินประสิทธิภาพพลังงานตามมาตรฐาน IEC 61853 การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของโมดูลแบบสองด้าน (bifacial) ภายใต้สภาวะที่ควบคุมอย่างเข้มงวด หรือการปรับค่าเครื่องวัดรังสีดวงอาทิตย์ (pyranometer) เทียบกับเซลล์อ้างอิง ความคลาดเคลื่อนในการติดตามจะกลายเป็นความคลาดเคลื่อนในการวัด

ระบบติดตามดวงอาทิตย์แบบสองแกนแบบแม่นยำนี้มีความแม่นยำในการติดตามที่ ±0.1 องศา ซึ่งแน่นหนากว่าข้อกำหนดของระบบติดตามเชิงพาณิชย์ถึงห้าเท่า โดยใช้กลไกผสมผสานดังนี้

เอ็นโคเดอร์ออปติคัลความละเอียดสูง (ไม่ใช่อินคลิโนมิเตอร์) ติดตั้งบนแกนทั้งสอง ให้ค่าตำแหน่งเชิงมุมสัมบูรณ์ที่มีความละเอียด 0.01 องศา

เซ็นเซอร์ตรวจจับดวงอาทิตย์แบบวงจรปิดที่ใช้แถวลำดับโฟโตไดโอดแบบควอดแรนต์ ซึ่งทำการระบุศูนย์กลางของแผ่นดิสก์ดวงอาทิตย์อย่างกระตือรือร้น และปรับแก้ความเบี่ยงเบนจากปรากฏการณ์การหักเหของแสงในชั้นบรรยากาศ การโก่งตัวของโครงสร้างยึด และการขยายตัวเนื่องจากความร้อนแบบเรียลไทม์

โครงสร้างที่แข็งแกร่งและมีการบิดเบือนต่ำ: ฐานรองรับตัวติดตามและชุดขับแรงบิดใช้เหล็กกล้าขนาดใหญ่พิเศษเพื่อจำกัดการบิดเบือนของโครงสร้างภายใต้แรงลมให้อยู่ต่ำกว่า 0.05° — เพราะความแม่นยำของเอนโคเดอร์จะไร้ความหมายหากโครงสร้างเกิดการโก่งตัว

ฐานรากที่ควบคุมอุณหภูมิอย่างเสถียร: ฐานรากคอนกรีตแบบแยกตัวที่ไม่เชื่อมต่อกับแผ่นพื้นอาคารข้างเคียง เพื่อป้องกันการเอียงที่เกิดจากแรงขยายตัวเนื่องจากความร้อน

สิ่งนี้คือเครื่องมือวิทยาศาสตร์ ไม่ใช่ตัวติดตามสำหรับโรงไฟฟ้า งานติดตั้งทั่วไปรวมถึงห้องปฏิบัติการพลังงานหมุนเวียนแห่งชาติ ศูนย์วิจัยพลังงานแสงอาทิตย์ของมหาวิทยาลัย สนามทดสอบคุณภาพและการควบคุมคุณภาพ (QA/QC) ของผู้ผลิตโมดูล และสถานีวัดทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์ของหน่วยงานอุตุนิยมวิทยา

ข้อมูลทางเทคนิค

การประยุกต์ใช้งาน

การวัดเส้นโค้งกระแส-แรงดัน (I-V) ของโมดูลโฟโตโวลเทอิกและประเมินประสิทธิภาพพลังงาน (IEC 61853)

การทดสอบเปรียบเทียบประสิทธิภาพของโมดูลแบบไบเฟเชียล

การสอบเทียบไพเรนอมิเตอร์และเซลล์อ้างอิง

เครือข่ายการวัดทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์ระดับชาติ

ศูนย์วิจัยพลังงานแสงอาทิตย์ของมหาวิทยาลัยและหน่วยงานรัฐบาล

สนามทดสอบกลางแจ้งสำหรับการวิจัยและพัฒนา (R&D) และการควบคุมคุณภาพ (QA/QC) ของผู้ผลิตโมดูล

กรณีศึกษา: ศูนย์ทดสอบพลังงานแสงอาทิตย์แห่งชาติ — ภูมิภาคเอเชียตะวันออก

ความท้าทาย: สถานที่ดังกล่าวต้องการระบบติดตามดวงอาทิตย์ที่สามารถรักษาความแม่นยำ ±0.1° ได้ตลอดช่วงอุณหภูมิรายปีทั้งหมด (−15°C ถึง +40°C) เพื่อการสอบเทียบโมดูลอ้างอิงให้สอดคล้องกับมาตรฐานสากล ระบบติดตามเชิงพาณิชย์ที่ติดตั้งมาก่อนหน้านี้แสดงความคลาดเคลื่อนแบบเป็นคาบอยู่ที่ 0.3–0.5° เนื่องจากการขยายตัวจากความร้อนของฐานโครงสร้างเหล็ก

แนวทางแก้ไข: ระบบติดตามสองแกนแบบความแม่นยำสูง พร้อมเอนโค้เดอร์ออปติคัล การปรับค่าแบบปิดวงจรโดยใช้เซนเซอร์ตรวจจับดวงอาทิตย์ ฐานรองรับที่ควบคุมอุณหภูมิให้คงที่ และส่วนฐานที่มีขนาดใหญ่กว่าปกติเพื่อลดการโก่งตัวจากความร้อน พร้อมส่งออกข้อมูลผ่านโปรโตคอล Modbus TCP ซึ่งเชื่อมต่อกับระบบเก็บรวบรวมข้อมูลที่มีอยู่แล้วของสถานที่ เพื่อบันทึกค่ามุมด้วยความละเอียด 1 วินาที

ผลลัพธ์: ความแม่นยำในการติดตามตำแหน่ง ±0.08° เอ็มอาร์เอส ได้รับการยืนยันโดยเครื่องเทโอดอไลต์ที่เป็นอิสระ ในการวัดค่าตลอดระยะเวลา 12 เดือน ไม่มีข้อผิดพลาดแบบไซคลิกที่เกิดจากแรงขยายตัวเนื่องจากความร้อนศูนย์ ระบบดำเนินงานมาแล้ว 4 ปี โดยทำการปรับค่าใหม่เพียงปีละหนึ่งครั้ง

คำถามที่พบบ่อย

คำถาม: ความแม่นยำ ±0.1° ได้รับการยืนยันอย่างไร

ระหว่างการติดตั้งระบบ เครื่องเทโอดอไลต์ระดับสำรวจจะถูกใช้เพื่อวัดตำแหน่งของตัวติดตามอย่างอิสระ ที่จุดต่าง ๆ หลายจุดตลอดทั้งวัน จากนั้นคำนวณค่าความคลาดเคลื่อนเอ็มอาร์เอส ระหว่างตำแหน่งที่ระบุไว้กับตำแหน่งที่วัดได้ ตลอดช่วงเวลาการติดตามแบบเต็มวัน การยืนยันนี้จะทำซ้ำทุกปี หรือหลังเหตุการณ์บำรุงรักษาที่สำคัญใด ๆ

คำถาม: ระบบตัวนี้สามารถใช้สำหรับการทดสอบการเสื่อมสภาพเร่งด่วนของโมดูลโฟโตโวลตาอิกภายนอกอาคารได้หรือไม่

ได้ ตัวติดตามสามารถเขียนโปรแกรมให้ปฏิบัติตามรูปแบบการติดตามที่กำหนดเองได้ — รวมถึงมุมคงที่ เส้นทางการติดตามดวงอาทิตย์แบบเร่ง และรูปแบบการจำลองวันที่มีเมฆมาก — นอกเหนือจากการติดตามดวงอาทิตย์แบบมาตรฐาน ความยืดหยุ่นนี้รองรับโปรโตคอลการวิจัยที่หลากหลาย

ตำแหน่งการวางภาพ

คำหลักสำหรับ SEO

หลัก: ระบบติดตามดวงอาทิตย์แบบความแม่นยำสูง ±0.1 องศา ระบบติดตามแบบสองแกนสำหรับการทดสอบแผงโซลาร์เซลล์ ระบบติดตามสำหรับงานวิจัยพลังงานแสงอาทิตย์ ระบบติดตามสำหรับการสอบเทียบโมดูล PV

รอง: ระบบติดตามดวงอาทิตย์แบบความแม่นยำสูง ระบบติดตามดวงอาทิตย์ตามมาตรฐาน IEC 61853 ระบบติดตามเซลล์อ้างอิงแสงอาทิตย์ ระบบติดตาม PV ระดับห้องปฏิบัติการ