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跟踪系统专家工程师李阳林:光伏跟踪器机构的技术介绍与展望

光伏零部件  来源:北极星太阳能光伏网    2018/7/9 15:15:38  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:中国光伏跟踪器总体表现不佳,有两个层面:第一,从跟踪系统在中国市场的装机量,与世界相比,处于基础最差的位置,澳大利亚市场50%,地面电站是采用跟踪系统,南美可能70%-80%,美国市场也是60%以上,中国只有仅仅可怜的13%,刚才聚晟专家也给我们讲过,这是多么大的差别,就算考虑到地域的不同,应该也有40%,我们仅仅只有可怜的13%。第二跟踪系统和其他的一些技术相比,比如说半导体、硅、组件、逆变器,大家公认是一个比较低技术的行业。世界光伏跟踪器的占比,前三家我就不点名了,A公司、I公司、N公司加起来占了80%多的世界市场,这么一个容易占领的市场,中国只占了10%不到的份额,所以,中国的光伏跟踪器行业表现不好。

2018年7月9日,2018光伏领袖峰会˙黄山光伏大会二十年纪念论坛在黄山新华联豪生大酒店举办,一起光伏APP对论坛进行直播。跟踪系统专家工程师李阳林介绍了光伏跟踪器机构的技术介绍与展望。

北极星太阳能光伏网为您带来发言实录:

跟踪系统专家工程师李阳林:各位领导、各位专家、媒体朋友们上午好!

非常感谢大会给这个机会来分享我个人对于光伏跟踪器行业的一些观察和思考。我提出的信息量不是很大,主要是想和大家分享我的一些看法和观点,我的题目是光伏跟踪器机构的技术介绍与展望。

首先我对于中国光伏跟踪器总体的看法讲起来不是太好听,首先是表现不佳;第二不支持、不信任;第三这个行业有机会做得非常好,有非常大的发展潜力。表现不佳有两个层面,第一,从跟踪系统在中国市场的装机量,与世界相比,处于基础最差的位置,澳大利亚市场50%,地面电站是采用跟踪系统,南美可能70%-80%,美国市场也是60%以上,中国只有仅仅可怜的13%,刚才聚晟专家也给我们讲过,这是多么大的差别,就算考虑到地域的不同,应该也有40%,我们仅仅只有可怜的13%。第二跟踪系统和其他的一些技术相比,比如说半导体、硅、组件、逆变器,大家公认是一个比较低技术的行业。世界光伏跟踪器的占比,前三家我就不点名了,A公司、I公司、N公司加起来占了80%多的世界市场,这么一个容易占领的市场,中国只占了10%不到的份额,所以,中国的光伏跟踪器行业表现不好。

第二就是不支持,不信任,为什么呢?在国内装得都这么少,说明不信任,大家认为跟踪器一开始算起来是挺划算的,但是不可靠,一会就坏了,维护成本很高,总体算起来很高,中国光伏行业对跟踪器不信任,需要我们努力,起码中国人要信,世界人才可以相信。所以我们是不支持,不信任。我举一个例子,风压在跟踪系统上合理分布的,全世界主流的都是推荐采用风动数据,中国的GD5009是不推荐的,所以中国作为光伏的主流国家,和大多数的主流国家做法是完全不一样的,就说明不支持。另外一个不支持就是我们的企业非常分散,大家技术创新没有形成合力,三个臭皮匠顶一个诸葛亮,创新应该形成合力,我们的对手是世界的对手,而不是我们自己。

第三个观点自然而然,由于表现不好,由于潜力非常大,同时由于这个东西难度不是很大,所以我认为前途是光明的,我们怎么可能做不好,这么难的事都做好。

我现在讲的内容都和我们的观点是契合的。光伏跟踪系统技术路线和我们的选择。首先讲第一个问题,刚才讲到可靠性,这个是美国上个世纪30年代的大桥,折算现在的价格几十亿,但是就垮了,但是看一下这个视频。这座桥长度是2800尺,大概800多米,宽度是3米,可以观察到这刚好是和我们的平单轴单主梁大约相等。1940年10月7日10点就开始出现斜坡震动,扭转方向的斜坡震动,请大家注意一个现象,震动的时候一来一回时间是相等的,这个时间大约是常见的平单轴跟踪器3倍左右。现在看第二个视频,刚才看到的第二个视频是西班牙某公司,其实是全球十大著名的公司,他的产品就是这个样子。这里就是讲一个风共振,与风共振有关,我们有两个选择,一个是把主轴做得非常长,因为主轴越长,传动系统的利用率越高,但是主轴变得非常长,带动的问题,大家首先想到的抗风能力不强,但是更严重是风共振的问题,主流公司都有很多选择。最常见的选择是在主轴的末端加油压吸震器,一个不够加两个。一个是加上其他的阻尼,加上弹簧各种办法。我的问题是技术储备够不够正确计算油压吸震器,因为它的作用是吸收风产生的能量,及时地吸收,使风不要产生共振,这个风产生的能量是多少。吸震器的吸震效果就是阻尼×线速度,线速度又和振动频率和振动幅度密切相关,我们是不是所有公司都有能力去计算。问题之二,我们的油压吸震器能不能运行很久?我们作为工程师或者作为客户,是不是真的相信这个,因为是一个运动件,主题是油。正确的发挥作用需要油封,非金属件,他有老化问题,他能做到什么样的程度我们是不是真的相信。这些问题能不能做到,或者什么样的公司可以做到。我可以说世界第一的N公司也没有做到,这个是我们的选择吗?

另外一个选择是把主梁设计成合理的长度,使他永远没有产生共振的风险,也要做一个计算,因为合理的长度意味着需要合理的计算,在合理的情况下尽量长,但是要没有在共振风险的范围之内。和风共振有相关的另外一个技术路线,是A公司的技术路线,这个其实是可以很有效解决问题,世界第二的A公司,他的技术就是所谓的Passive Stow,他驱动是扭力限制器,超过了扭力会打滑,所以他的传动系统不需要对风产生硬抗的需求,另外他在每一个立柱有一个扭力限制,也就是说当你的扭力超过了跟踪角度,他非常长,已经顶住了主梁的位移限制器,所以他整个就像一个链条一样,可以随便扭来扭去。这个方法在国内我认为是不可能推行的,因为国内不信任,不支持,可以和客户解释清楚吗?就是在国外,就是难以解释性,经常被A公司超过,研究报告证明,这个方法可能比N公司更可靠。

刚才讲到的一个方向就是长主梁,另外一种方向就是短主梁,确保系统刚性足够高,共振的共有频率足够高就不会产生共振,这个里面我们有一些研究,希望大家一起分享成果。讲到我的观察和技术方向是从动机构。大多数接近一半的公司使用回转减速器,他问题也很明显。第二种是线型推杆。第三是液压缸第四是世界地四公司采用的方法,钢丝绳,这个方法看起来简单,其实就算我们不考虑专业问题就这样做,也未必可以做到,因为这里的轮子不是一个圆柱,长度是实时变化,需要一个经过精确计算的空间曲线,才能和收放绳子匹配,这个里面的数学计算需要有人去做一些研究。至少要研究一个理论的方式出来,一些修正的办法,当应用有改变时,怎样快速能够计算,还有胎膜的问题、制造的问题等等。

刚才提到A公司的做法,链轮,这个是E公司的做法自制外露钢轮。链轮是非常成功的,自制外露钢轮没有这么成功,因为他对自制的涡轮要求很高,所有的涡轮螺杆,他是滑动摩擦,要非常好的摩擦,当然他做了很多研究,但是他没有齿轮箱的润滑方式,能不能适应室外的严苛的考验。并且时间验证也是不够的。这个毫无疑问是失败的方式,大家可以看到这个也是一个涡轮螺杆,刚才那家公司做了很好的研究,这家公司显然没有意识到这一点,国外传动方向的一些尝试。当然还有其他的传动方式,这些是主流的。接下来非常希望这个行业做一些探讨。

所以我的题目是我们需要创新的传动系统,来解决回转减速器的高成本及维修问题、线性推杆的可靠性问题。

这里我讲到回转减速器的问题,回转减速器假设用在单动的,刚才讲到的维修问题,最关键是输出轴直接和主梁相连,坏了怎么办,直接把主梁拆掉,或者主梁的一截拆掉的,这个维修费用有多高。我认为独立跟踪可能是联动跟踪接近3倍的维护成本。

这是其他公司的一些传动,可以给我们一些启发。这个南北做得非常长,这个也是,并且适应地形,南北做得非常长,适应地形,这对我们的好处是不言而喻的,特别是对于特殊的地形。这个是另外的技术,重心下降,当我们的重心和旋转中心一致时,我们的传动功率来克服本身的除了风之外用于跟踪所需要的能量是最少的。所以国外有很多的创新设计。这是另外一种重心下降的方法,这是最大的跟踪式的做法,当然问题也很明显,第一是硬件问题,第二降低降低组件的安装数量,第三是组件不连续。

接下来是过度强调防腐的问题,环境的防护等级分为5级,自然界对于防腐的要求其实是相差很多倍,重工业和非常潮湿,或者沿海地区腐蚀是非常强的。在空气非常干燥的沙漠地区,腐蚀率是非常小的,国家或者业界需要形成共识,什么地方需要什么样的防护等级,不要过度强调。

第二就是快速安装,因为我们的目标是和别人竞争,和90%的对手竞争,不是自相残杀。走出去意味着我们的目标市场是发达国家,发达国家举一个例子,美国。50美金一个小时的人工,我做过一个简单的计算,一个螺丝掉了,捡起来,花的时间刚好等于螺丝的费用,螺丝掉地上是不用捡的。所以这家公司一个螺丝就可以把一个组件锁起来。另外一个技术要注意的是土地价格和适应性。这个涉及到两个问题,一个是快速安装,一个是可靠性,反复讲可靠性,国内对我们的产品不信任,螺丝松掉是一个重要的因素,很多时候就是因为螺丝松掉了导致整个机体的损坏。为什么这个可以实现快速安装,因为没有平电,看起来不怎么好,但是实际上非常好,国家在这个方面非常弱,这个国内还没有做,高铁上的螺丝是进口的,因为怕他松。另外一个是其他的一些可靠性,比如说抗疲劳的问题。大概总结一下,这个行业看起来是低技术行业,但是低技术行业表现得应该很好,但是其实不好。我个人建议大概的方向这是我个人的一些看法,连动比较好一些,短主梁比较好一点,我们用短主梁可以提升客户的信任感,我们要有创新的传动系统,要有快速安装组件的方式,不然走不到世界。我们要地形适应能力,平地越来越少。我们要有合理的表面设计,不要过渡强调防腐,这个需要行业或者国际的和制定标准人一起讨论,不要浪费不必要的成本,要非常好的可靠性设计。

我们对手不是自己,因为我们自己表现太差了,只占不到10%的世界份额,所以我们的对手是世界前三的公司,N公司、A公司、I公司。我们要联合我们创新的力量,共享创新的成果,一起公平的竞赛,把只占世界百分之几的中国小产业做成能够占有市场50%的行业。这是期望,共享创新成果,共同成长谢谢大家。

(根据现场速记整理,未经嘉宾审阅)

投稿联系:陈女士 13693626116   QQ: 1831213786
邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#换成@)
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