根据光伏原理,光伏发电利用太阳能电池将太阳能直接转化为电能。光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器组成,主要由电子元件组成,但不涉及机械部件。因此,光伏发电设备极其精细,可靠稳定,使用寿命长,安装维护方便。理论上,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,从航天器到家用电源,从兆瓦级电站到玩具,光伏电源可以无处不在。
屋顶支架结构稳定,能够承受较大的重量和风压,确保屋顶的稳定性和安全性。屋顶支架具有良好的防潮性能,可以防止湿气进入设备,从而保护设备的长期稳定运行。车顶支架易于安装,可根据需要定制。支架零部件经过加工、压铸或锻造,组装简单方便。同时配有安装说明和示意图,供用户自行安装。屋顶支架的结构与设备系统高度兼容,可根据设备和系统的变化进行调整。支架的材料可以根据需求的变化进行选择,以确保其能够适应不同的环境和条件。
目前技术成熟、成本相对低、应用广泛的方式为固定式安装。固定式常用结构形式包括双柱支架系统方案和单桩支架系统方案。
均采用固定角度,朝向正南,一般选择全年组件面辐照量大为固定支架角度,优点是对地基精度要求相对较低,结构简单后期维护少,但在所有支架类型中固定支架发电量低。
卡槽固定式支架设置卡槽、调节活动臂,调节活动臂与横梁连接,短横部件设置卡槽与立柱连接。卡槽固定式结构较为简单,但调解时需要多人调节,同步性较差,调节效率较低,且支撑杆与立柱连接处易生锈,后续维护成本较高。
系统中的传感器具有关键的作用,用于监测太阳角度和环境温度,为跟踪支架提供太阳定位的数据。一般来说,使用日出和日落时间的算法来确定太阳角度,但其准确度并不高。更加先进的光伏跟踪支架使用光电二极管(LED)阵列或光伏元件阵列作为光敏探头,以便迅速监测太阳角度,调整太阳能板的位置。
另一个关键的元素是跟踪控制器,它是光伏跟踪支架系统的大脑,管理跟踪设备、传感器和驱动部件,并收集太阳角度、光强度、环境温度等数据。跟踪控制器使用算法和自适应试探进行控制,以优化太阳能板位置,大化发电能力。