ระบบยึดติดพื้นแบบปรับมุมตามฤดูกาล | สามารถปรับมุมได้ระหว่าง 15–30 องศา เพื่อเพิ่มผลผลิตพลังงานรายปีได้ 8–12% เมื่อเทียบกับระบบที่มีมุมคงที่
ระบบติดตั้งแบบมุมคงที่สูญเสียพลังงานที่สามารถผลิตได้สูงสุดในแต่ละปีไป 8–12% — ไม่ใช่เพราะต้นทุนของอุปกรณ์ติดตามแสง แต่เป็นเพราะข้อเท็จจริงง่ายๆ ว่า มุมเอียง 10° ที่ออกแบบมาเพื่อรับแสงแดดในฤดูร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ จะให้ผลลัพธ์ต่ำลงในฤดูหนาว ในขณะที่มุมเอียง 25° ที่ออกแบบมาเพื่อฤดูหนาวจะทำให้สูญเสียกำลังการผลิตสูงสุดในฤดูร้อน สำหรับผู้พัฒนาโครงการที่ต้องการอัตราผลตอบแทนภายใน (IRR) สูงสุดจากพื้นที่ที่กำหนดไว้ ระบบติดตั้งแบบปรับมุมได้ตามฤดูกาลคือทางเลือกที่มีต้นทุนต่ำที่สุดในการเพิ่มผลผลิต โดยไม่ต้องใช้ระบบที่ซับซ้อนทางกลเช่นระบบติดตามแสง
ระบบติดตั้งบนพื้นดินแบบปรับมุมได้ตามฤดูกาลนี้ ช่วยให้ทีมงานภาคสนามสามารถปรับมุมเอียงได้ 2–4 ครั้งต่อปี ตามฤดูกาล โดยปกติใช้เวลาไม่เกิน 30 นาทีต่อเมกะวัตต์ โดยใช้เครื่องมือพื้นฐานเท่านั้น ระบบมีช่วงมุมเอียงตั้งแต่ 15° ถึง 30° เป็นขั้นตอนแบบไม่ต่อเนื่อง ซึ่งช่วยให้สามารถกำหนดมุมที่เหมาะสมกับละติจูดและสอดคล้องกับฤดูกาลได้
ฤดูร้อน (ดวงอาทิตย์อยู่สูง): 10–15° — เพิ่มการรับรังสีโดยตรงสูงสุด
ฤดูใบไม้ผลิ/ฤดูใบไม้ร่วง (ช่วงวิษุวัต): 20–25° — สมดุลระหว่างรังสีโดยตรงกับรังสีแบบกระจาย
ฤดูหนาว (ดวงอาทิตย์อยู่ต่ำ): 25–30 องศา — รับแสงแดดช่วงฤดูหนาวที่ตกกระทบมุมต่ำ ช่วยให้หิมะหลุดลื่นได้ดีขึ้น
นี่ไม่ใช่ระบบติดตามดวงอาทิตย์ — จึงไม่มีมอเตอร์ ไม่มีตัวควบคุม และไม่มีกลไกขับเคลื่อนใดๆ ที่ต้องบำรุงรักษา กลไกปรับมุมใช้ระบบที่ยึดด้วยหมุดและมีตำแหน่งมุมเจาะรูไว้ล่วงหน้า ช่างเพียงหนึ่งคนที่ใช้ประแจแหวนสามารถปรับโมดูลได้ประมาณ 200 แผงต่อชั่วโมง ต้นทุนเพิ่มเติมเมื่อเทียบกับโครงสร้างแบบคงที่อยู่ที่ราว 6–10% ของต้นทุนโครงสร้างรองรับ โดยคืนทุนภายใน 12–18 เดือน จากรายได้จากพลังงานที่เพิ่มขึ้น
พารามิเตอร์ |
แบบคงที่ 10 องศา |
แบบคงที่ 25 องศา |
แบบปรับมุมได้ 15–30 องศา |
ผลผลิตต่อวันในฤดูร้อน (กิโลวัตต์-ชั่วโมง/กิโลวัตต์-เพ็ก) |
5.8 |
5.3 |
6.0 |
ผลผลิตต่อวันในฤดูหนาว (กิโลวัตต์-ชั่วโมง/กิโลวัตต์-เพ็ก) |
3.2 |
3.8 |
4.1 |
การเพิ่มขึ้นของผลผลิตต่อปี เมื่อเปรียบเทียบกับแบบคงที่ 10 องศา |
— |
−3% ถึง +5% |
+8% ถึง +12% |
ผลผลิตต่อปีที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับการติดตั้งแบบแนวนอน |
+5% |
+8% |
+13% ถึง +18% |
ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและบำรุงรักษาเพิ่มเติม |
— |
— |
2–4 วัน-คนต่อปีต่อเมกะวัตต์ |
ระยะเวลาคืนทุนจากส่วนต่างค่าใช้จ่ายสำหรับระบบปรับมุมเอียง |
— |
— |
12–18 เดือน |
ค่าที่ระบุเป็นเพียงตัวอย่างสำหรับไซต์ที่ตั้งอยู่ที่ละติจูด 30° เท่านั้น ผลผลิตที่เพิ่มขึ้นจริงขึ้นอยู่กับละติจูด ภูมิอากาศท้องถิ่น (ฤดูกาลของปริมาณเมฆ) และอัลเบโด


พารามิเตอร์ |
ข้อมูลจำเพาะ |
ประเภทโครงสร้าง |
ระบบยึดติดพื้นแบบปรับมุมเอียงได้ |
ช่วงการหมุนรอบแกนแนวตั้ง |
15° / 20° / 25° / 30° (แบบหมุดยึด 4 ตำแหน่ง) |
กลไกการปรับตั้ง |
ระบบยึดแบบหมุด สามารถปรับมุมได้ด้วยเครื่องมือ (ไม่มีมอเตอร์) |
เวลาที่ใช้ในการปรับมุม |
ประมาณ 30 นาทีต่อเมกะวัตต์ ต่อการเปลี่ยนฤดูกาล (ทีมงาน 2 คน) |
การจัดวางโมดูล |
2×10 / 2×12 |
วัสดุหลัก |
เหล็กโครงสร้างเกรด Q235B / Q355B |
การบำบัดพื้นผิว |
HDG (ISO 1461) / Zn-Al-Mg แบบเลือกได้ |
แรงลมในการออกแบบ |
สูงสุด 40 เมตรต่อวินาที (ในทุกตำแหน่งมุม) |
แรงบรรทุกจากหิมะในการออกแบบ |
สูงสุด 5,400 พาสคาล (ในตำแหน่งมุมฤดูหนาว) |
มูลนิธิ |
สกรูยึดพื้น / เสาเข้าดินแบบตอก / คอนกรีต |
แรงดันไฟฟ้าของระบบ |
แรงดันไฟฟ้า 1000 โวลต์ / 1500 โวลต์ แบบกระแสตรง |
อายุการใช้งานตามการออกแบบ |
25 ปี |
รับประกัน |
โครงสร้างอายุการใช้งาน 25 ปี |
โครงการในพื้นที่ละติจูดสูง (มากกว่า 40 องศา) ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงมุมของดวงอาทิตย์ตามฤดูกาลอย่างชัดเจน
โครงการที่มีการเปลี่ยนแปลงราคาพลังงานตามฤดูกาล (อัตรา PPA ในฤดูหนาวสูงกว่า)
โครงการพลังงานแสงอาทิตย์แบบผสมผสานกับการเกษตร ซึ่งต้องจัดการเงาที่เกิดขึ้นตามฤดูกาล
สถานที่ที่ค่าใช้จ่ายด้านการบำรุงรักษาและดำเนินงาน (O&M) ของระบบติดตามดวงอาทิตย์ หรือความเสี่ยงด้านกลไก ถือว่าไม่สามารถยอมรับได้
โครงการที่มุ่งเน้นเพิ่มผลผลิตโดยไม่ต้องลงทุนในระบบติดตามดวงอาทิตย์
ความท้าทาย: สถานที่ตั้งที่อยู่ในเขตละติจูดสูง ซึ่งมุมของดวงอาทิตย์เปลี่ยนแปลงมากตามฤดูกาล (22° ณ จุดครีษมายัน และ 69° ณ จุดเหมายัน) ราคา PPA มีส่วนเพิ่มสำหรับฤดูหนาวร้อยละ 15 ระบบติดตามดวงอาทิตย์แบบเต็มรูปแบบถูกปฏิเสธ เนื่องจากพื้นที่เป็นภูเขาและมีความกังวลเรื่องน้ำหนักของหิมะ
วิธีแก้ไข: ระบบปรับมุมได้ตามฤดูกาล พร้อมโครงยึดแบบหมุดตรึง 4 ตำแหน่ง (15°/20°/25°/30°) ทำจากเหล็ก Q355B ผ่านกระบวนการเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อน (HDG) จัดเรียงแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบ 2×12 ฐานรากใช้สกรูยึดกับพื้นดินแบบเกลียวสำหรับดินภูเขาที่มีหินปน ทีมงาน 2 คนสามารถปรับมุมได้ครบภายในหนึ่งวันต่อฤดูกาล
ผลลัพธ์: วัดผลได้เพิ่มผลตอบแทนต่อปี 10.2% เมื่อเปรียบเทียบกับระบบที่ติดตั้งแบบคงที่ที่มุม 10 องศา ณ สถานที่เดียวกัน ผลผลิตในฤดูหนาวเพิ่มขึ้น 24% เมื่อเทียบกับระบบที่ติดตั้งแบบคงที่ที่มุม 10 องศา ซึ่งสามารถรับประโยชน์จากส่วนต่างของราคาซื้อขายไฟฟ้า (PPA) ในฤดูหนาวได้โดยตรง ระยะเวลาคืนทุนสำหรับส่วนต่างของต้นทุนฮาร์ดแวร์ที่ปรับมุมได้คือ 14 เดือน ระบบดำเนินงานมาแล้ว 4 ปี โดยไม่มีปัญหาใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับกลไกการปรับมุม
ข้อสงสัย: การปรับมุมตามฤดูกาลใช้เวลานานเท่าใด
ประมาณ 30 นาทีต่อเมกะวัตต์ สำหรับทีมงาน 2 คนที่ใช้เครื่องมือมือถือมาตรฐาน สำหรับไซต์ขนาด 10 เมกะวัตต์: ใช้เวลาแรงงานทั้งหมดประมาณ 5 ชั่วโมง หรือใช้เวลาเพียงเช้าวันเดียว ทั้งหมด 4 ครั้งต่อปี
ข้อสงสัย: กลไกที่ปรับมุมได้สร้างภาระในการบำรุงรักษาหรือไม่
ไม่สร้างภาระแต่อย่างใด ไม่มีมอเตอร์ ตลับลูกปืน คอนโทรลเลอร์ หรือชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวซึ่งจำเป็นต้องหล่อลื่นหรือเปลี่ยนใหม่ ระบบโครงยึดแบบหมุดเป็นระบบที่ใช้กลไกอย่างแท้จริง และมีอายุการออกแบบ 25 ปีเท่ากับส่วนอื่นๆ ของโครงสร้าง จึงเพียงพอที่จะตรวจสอบสภาพหมุดด้วยตาเปล่าทุกปี
ข้อสงสัย: ต้นทุนแตกต่างกันเท่าใดเมื่อเทียบกับระบบที่ติดตั้งแบบคงที่
ระบบโครงยึดแบบปรับมุมได้เพิ่มต้นทุนวัสดุสำหรับโครงสร้างยึดติดประมาณร้อยละ 6–10 สำหรับโครงการขนาด 10 เมกะวัตต์ทั่วไป ค่าใช้จ่ายนี้เทียบเท่ากับประมาณ 0.005–0.008 ดอลลาร์สหรัฐต่อวัตต์-ดีซี เมื่อเปรียบเทียบกับผลเพิ่มขึ้นของผลผลิตพลังงานรายปีที่อยู่ระหว่างร้อยละ 8–12 ระยะเวลาคืนทุนมักอยู่ที่ 12–18 เดือน
# |
ส่วน |
คำแนะนำ |
รูปแบบ |
1 |
Hero |
แสดงแถวแผงเดียวกันที่มุมเอียงในฤดูร้อน (15 องศา) และฤดูหนาว (30 องศา) |
ภาพแบ่งแนวตั้งขนาด 1920×750 พิกเซล |
2 |
กลไก |
ภาพขยายส่วนของโครงยึดแบบหมุดที่แสดงตำแหน่งมุมต่าง ๆ |
800×600 พิกเซล |
3 |
กราฟแสดงผลผลิต |
แผนภูมิแท่ง: หน่วยกิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อคิโลวัตต์-เป๊กต่อเดือน สำหรับระบบที่ติดตั้งคงที่เทียบกับระบบที่ปรับมุมได้ |
800×500 พิกเซล |
4 |
การปรับ |
ภาพถ่ายช่างกำลังปรับมุมเอียงด้วยเครื่องมือแบบมือจับ |
800×600 พิกเซล |
5 |
เคส สเปน |
แผงโซลาร์เซลล์บนภูเขา พร้อมบริบทตามฤดูกาล |
1000×600 พิกเซล |
หลัก: โครงยึดแผงโซลาร์เซลล์แบบติดตั้งบนพื้นดินที่ปรับมุมเอียงได้ โครงยึดแผงโซลาร์เซลล์แบบปรับมุมตามฤดูกาล ระบบยึดแผงโซลาร์เซลล์แบบปรับมุมด้วยมือ
รอง: โครงยึดแผงโฟโตโวลเทอิกแบบเปลี่ยนมุมได้ โครงยึดแผงโซลาร์เซลล์บนพื้นดินที่ปรับมุมได้ 15–30 องศา การเพิ่มประสิทธิภาพมุมเอียงสำหรับฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์