太阳能作为一种清洁无污染的新能源，发展前景广阔，是各国竞相开发的绿色能源。但是，太阳能光伏发电的一个瓶颈是发电效率低，很大程度上制约了光伏发电的应用和发展。由于地球的自转，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太阳的光照角度时时刻刻都在发生变化；这样使得光伏系统在固定安装的方式下无法实现太阳光线一直直射于电池接收面，从而影响利用率。目前提高光伏发电效率的一种重要途径就是采用自动跟踪的光伏发电系统，使其像向日葵一样跟随太阳，使太阳光线尽可能地垂直入射太阳能电池板，最大限度地获得太阳辐射能量。
 

        相关资料表明，与固定安装的光伏系统相比，通过跟踪太阳方位，采用光伏跟踪系统，能使光伏系统的发电能力提高10%~35%，发电成本下降2%~5%。近几年，随着数字化、人工智能技术的应用，光伏跟踪系统逐渐成为全球光伏电站建设的更好选择。

        那光伏跟踪系统是什么？

        一、什么是光伏跟踪系统

        光伏跟踪系统是能够自动跟踪太阳并提高总体发电量的光伏系统。系统通过实时跟踪太阳运动，让太阳光直接照射光伏阵列，从而增加光伏阵列接收到的太阳辐射量，提高太阳光伏发电系统的总体发电量。

        二、光伏跟踪系统的分类

        光伏跟踪系统主要分为单轴跟踪系统和双轴跟踪系统两大类；其中单轴跟踪系统根据固定轴安装角度又可分为水平单轴跟踪系统、倾斜单轴跟踪系统，双轴跟踪系统可根据两个轴的相对位置不同分为双轴太阳方位角-高度角光伏跟踪系统和双轴仰角-时角光伏跟踪系统。

        单轴跟踪系统只在一个方向上有旋转自由度，结构相对简单，因而不能保证辐射接收面在任何时候都垂直于太阳的入射方向。双轴跟踪系统虽然接收的太阳辐射量最多，但由于其结构复杂、成本较高、故障率高等问题，限制了其应用范围。单轴跟踪系统相对于双轴跟踪系统，在太阳辐射接收量和成本等方面取得了相对较好的平衡，因此近年来的发展相对比较迅速。

        三、光伏跟踪系统的运用优势

        光伏跟踪系统可以提高太阳能利用率、光伏发电系统发电效率，同时还有其他许多优势，比如：利用跟踪技术让太阳能板可以随时调整角度，使电站不容易受到灾害天气的影响；有利于与农业生产结合得更紧密，在山地、池塘、荒地等环境下可以灵活运转；可以安装在农光、渔光互补系统，达成农业、鱼塘与光伏的互补，在土地资源有限的情况下，实现业主收益的最大化……

        目前光伏跟踪系统主要应用于：通讯基站发电，边防哨卡发电，偏远山区发电，屋顶、庭院发电，公共事业照明，企业厂矿单位用电，工业化并网发电，离网光伏发电等领域。

        四、光伏跟踪系统设计原则

        依据《光伏发电站设计规范》（GB 50797—2012）[7]中的基本规定，光伏跟踪系统的设计应符合以下要求：

        （1）坚持可靠性、稳定性、先进性及实用性原则。在可靠性、稳定性方面，要求光伏系统可以长期在野外恶劣的环境下工作并保持系统稳定、可靠地运行。在先进性方面，要求用简单的控制器电路和控制方案确定太阳的方位，实现精确跟踪，提高太阳电池组件的发电量。在实用性方面，要求设计出低功耗的光伏跟踪系统，降低太阳能发电成本。

        （2）光伏系统设计应有冗余量，具有各种保护功能以满足系统可靠工作的配置，提高系统运行可靠性。同时，还应考虑到以后各种实验的需求。

        （3）光伏系统设计应考虑建站地点的地理条件和环境气象数据，如潮湿环境、地点、纬度、经度和海拔等。

        五、光伏系统电缆线束

        光伏系统主要由太阳能电池板、汇流箱、逆变器、支架、配电柜、线材等组成。光伏发电系统电缆主要包括光伏专用电缆（用于组件间组串）、直流电缆（组件-汇流箱-直流配电柜-逆变器）、交流电缆（逆变器-变压器）。因光伏组件安装通常都安装在室外，光伏专用电缆长期处于高温、高电压、寒冷、风化、紫外线等环境下，因此其要求非常严格。

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