太陽能光伏發電應用技術第8章聚光與跟蹤第8章聚光與跟蹤8.1聚光光伏發電8.1.1聚光光伏發電的優缺點8.1.2聚光光伏部件8.1.3聚光光伏系統8.1.4聚光光伏發電現狀主要內容8.2太陽能跟蹤器8.2.1跟蹤器的分類8.2.2太陽能跟蹤器的組成8.2.3太陽能跟蹤器的應用8.1聚光光伏發電8.1.1聚光光伏發電的優缺點優點發電效率高—高倍聚光太陽電池效率已達50%，而晶硅太陽電池的效率目前最高為27%占用土地少—6-8英畝/MW，可兼容放牧牲畜或種植作物現場安裝方便—集成度高，安裝快速可綜合利用—除供電外，冷卻產生的熱水可綜合利用8.1聚光光伏發電8.1.1聚光光伏發電的優缺點缺點對光資源要求較高，需要建設在直射輻照度高的地區聚光光伏系統（特別是高倍聚光系統）不能利用太陽散射光，太陽直射光稍有偏離，發電量會急劇下降，需配備高精度雙軸太陽跟蹤器聚光太陽電池在工作時溫度會升高，需要采取散熱措施聚光光伏系統真正實際應用的時間不長、規模不大，在技術上還需要進一步發展和完善CPV全球適用地區CPV中國適用區域8.1聚光光伏發電8.1.2聚光光伏部件—聚光太陽電池單晶硅電池適用于低倍聚光性能穩定，價格低多結太陽電池適用于中高倍聚光耐高溫，轉換效率高三結Ⅲ-Ⅴ族太陽電池的量子效率對應曲線圖單晶硅電池多晶硅電池太空電池多結太陽電池結構8.1聚光光伏發電8.1.2聚光光伏部件—聚光器按形狀分點聚焦型聚光器線聚焦型聚光器按成像屬性分成像聚光器非成像聚光器按聚光方式分反射式聚光器折射式聚光器平板波導聚光器8.1聚光光伏發電8.1.2聚光光伏部件—聚光器槽式平面聚光器拋物面聚光器反射式聚光器二次拋物面聚光器碟式拋物面聚光器反射式聚光器8.1聚光光伏發電8.1.2聚光光伏部件—聚光器8.1聚光光伏發電8.1.2聚光光伏部件—聚光器連續透鏡聚光器菲涅爾透鏡聚光器折射式聚光器二次光學8.1聚光光伏發電8.1.2聚光光伏部件—聚光器平板波導聚光器兩級光學系統多次內反射折疊光路高聚光倍數，系統厚度小

8.1聚光光伏發電8.1.2聚光光伏部件—太陽跟蹤器雙軸跟蹤-同時跟蹤方位角及高度角太陽跟蹤器分雙軸跟蹤及單軸跟蹤雙軸跟蹤精度要求高，一般為0.3°甚至0.1°8.1聚光光伏發電8.1.2聚光光伏部件—散熱部件典型聚光器被動散熱結構散熱器被動散熱冷卻液主動散熱8.1聚光光伏發電8.1.3聚光光伏系統低倍聚光發電系統聚光比：1-10單軸跟蹤無需散熱中倍聚光發電系統聚光比：10-100點聚焦或線聚焦雙軸跟蹤高倍聚光發電系統聚光比：>100點聚焦雙軸跟蹤需散熱8.1聚光光伏發電8.1.3聚光光伏系統低倍聚光系統SunPower公司C-7型低倍聚光系統拋物面聚光比7X轉換效率20.1%南北單軸跟蹤，跟蹤角度±75°西班牙Sevilla低倍聚光電站反射式聚光比1.5X-2.2X轉換效率12%雙軸跟蹤8.1聚光光伏發電8.1.3聚光光伏系統中倍聚光系統SkylineSolar公司聚光方陣拋物面反射式聚光比14XSolaria公司4.1MW聚光電站聚光方陣8.1聚光光伏發電8.1.3聚光光伏系統高倍聚光系統Concentrix菲涅爾透鏡聚光比500X雙軸跟蹤轉換效率30%中國三安光電菲涅爾透鏡聚光比500X雙軸跟蹤轉換效率25%8.1聚光光伏發電8.1.4聚光光伏發電現狀2006-2015全球共安裝容量1MW以上的聚光電站54座，分布在美國、中國、法國、西班牙等12個國家。多結聚光電池實驗室效率已達50%，室外組件效率已超過33%，但近幾年發展低迷。2014年后，晶硅組件成本大幅下降，聚光產業受到極大沖擊，如Suncore、Soitec、Amonix、Solfocus等紛紛停產，聚光光伏發電進入低潮。8.2跟蹤器8.2.1跟蹤器的分類按應用場合分類非聚光跟蹤器聚光跟蹤器按跟蹤軸的數量與方位分類單軸跟蹤器雙軸跟蹤器按動力驅動類型分類電力驅動液壓驅動被動驅動按控制類型分類被動控制主動控制按驅動數量分類單點驅動系統多點驅動系統其他分類方式：按跟蹤支架上組件安裝形式分：1P或2P,2L或4L按跟蹤最小單元的排布分：單排獨立跟蹤系統和雙排或多排跟蹤系統8.2跟蹤器8.2.1跟蹤器的分類水平單軸跟蹤器（平單軸）平單軸跟蹤器運行角度曲線水平單軸跟蹤器的轉軸相對地面是平行的單軸跟蹤器8.2跟蹤器8.2.1跟蹤器的分類垂直單軸跟蹤器垂直單軸跟蹤器的轉軸相對地面是垂直的單軸跟蹤器8.2跟蹤器8.2.1跟蹤器的分類斜單軸跟蹤器斜單軸跟蹤器一般情況下與南北方向軸線重合，但與地平面保持固定夾角（在北半球為北高南低，南半球則為南高北低），夾角大小與安裝地點緯度大致相當或略小。單軸跟蹤器8.2跟蹤器8.2.1跟蹤器的分類雙軸跟蹤器頂傾式雙軸跟蹤器：主軸平行于地面，第二軸通常垂直于主軸。頂傾式雙軸跟蹤器的轉軸一般與東西向緯線或南北向經線對齊。方位角-高度角雙軸跟蹤器：主軸垂直于地面，第二軸通常垂直于主軸。8.2跟蹤器8.2.1跟蹤器的分類按驅動數量分類單點驅動與多點驅動---以水平單軸跟蹤為例單點驅動多點驅動傳動桿同步電信號同步8.2跟蹤器8.2.1跟蹤器的分類按跟蹤支架上組件安裝形式分類1P/2P：Portrait1L/2L：Landscape雙排平單軸跟蹤器8.2跟蹤器8.2.1跟蹤器的分類按跟蹤最小單元的排布分類單排、雙排及多排跟蹤系統單排平單軸跟蹤器多排平單軸跟蹤器8.2跟蹤器8.2.2太陽能跟蹤器的組成控制箱組件檁條驅動部件：推桿聯動桿主軸其他：固定件，連接件8.2跟蹤器8.2.3太陽能跟蹤器的應用早期，太陽能跟