تعتبر الدعامات الكهروضوئية القابلة للتعديل استثمارًا جديرًا بالاهتمام، خاصة فيما يتعلق بتحسين كفاءة توليد الطاقة بشكل كبير، والقدرة على التكيف مع البيئات المعقدة، والفوائد الاقتصادية-طويلة المدى. التحليل التفصيلي ما يلي:
I. تحسين كفاءة توليد الطاقة: تتبع ضوء الشمس الديناميكي للحصول على أقصى قدر من الطاقة
تحسين ضبط الزاوية: تتيح الدعامات القابلة للتعديل، من خلال الأنظمة الميكانيكية أو الهيدروليكية، للمستخدمين ضبط زاوية الألواح الكهروضوئية وفقًا للموسم أو الوقت من اليوم أو موضع الشمس. على سبيل المثال:
دعامات ثابتة قابلة للتعديل: يتم تعديلها عادةً مرتين سنويًا (زاوية الميل في الصيف والشتاء)، مما يزيد من توليد الطاقة بنسبة 5% تقريبًا؛
دعم التتبع (المحور الأفقي-المفرد، المحور-المفرد المائل، المحور المزدوج-): من خلال تتبع مسار الشمس في الوقت الفعلي، يمكن زيادة توليد الطاقة بنسبة 8%-30%، مع دعم التتبع ثنائي المحور لتحقيق أفضل أداء في المناطق ذات ضوء الشمس المباشر القوي.
القدرة على التكيف البيئي المعزز: في التضاريس المعقدة مثل الجبال أو المنحدرات أو أسطح المنازل، يمكن للدعائم القابلة للتعديل ضبط زاويتها بمرونة، وتجنب التظليل وضمان تعرض الألواح الكهروضوئية دائمًا لأشعة الشمس بشكل مثالي. على سبيل المثال، يدعم تتبع المحور الأفقي-التدوير على المحور الشمالي-الجنوبي للتكيف مع التغيرات في زاوية ارتفاع الطاقة الشمسية عند خطوط عرض مختلفة.
ثانيا. التصميم الهيكلي والمواد: القوة والمتانة العالية تضمن الاستقرار-على المدى الطويل
اختيار المواد: تستخدم أنظمة الدعم القابلة للتعديل عالية الجودة-معادن عالية القوة-(مثل سبائك الألومنيوم والفولاذ) أو هياكل الكابلات المرنة سابقة الإجهاد، والتي تتميز بالخصائص التالية:
مقاومة ضغط الرياح: قادرة على تحمل سرعات الرياح التي تتجاوز 60 م/ث (على سبيل المثال، أنظمة دعم الألمنيوم ذات الوزن -)؛
مقاومة ضغط الثلج: يصل حمل ضغط الثلج إلى 1000N/㎡؛
مقاومة التآكل: معالجة أنودة السطح أو الجلفنة تعمل على إطالة عمر الخدمة.
مرونة التثبيت: لا حاجة لاختراق السقف: يستخدم تصميم الوزن الذاتي -الجاذبية للتثبيت، مما يؤدي إلى تجنب تلف هيكل السقف؛
التجميع المعياري: يمكن تفكيك المكونات وإعادة تجميعها بسرعة للتكيف مع مقاييس المشروع المختلفة.
ثالثا. التحليل الاقتصادي: تغطي الفوائد طويلة المدى- التكاليف الأولية
الاستثمار الأولي والعائد
تركيبة التكلفة: يمثل نظام الدعم (بما في ذلك الأساس) وتكاليف التركيب 12%-18% من إجمالي الاستثمار في محطة طاقة كهروضوئية مثبتة على الأرض. تتميز أنظمة دعم التتبع بتكاليف أعلى بسبب مكونات القيادة (مثل صناديق التحكم الكهربائية وتروس التخفيض الدوارة)، ولكنها يمكن أن تحقق معدل عائد داخلي أعلى (IRR) من خلال زيادة توليد الطاقة.
التكلفة المستوية للكهرباء (LCOE): تتمتع أقواس التتبع بتكلفة منخفضة للكهرباء أقل من الأقواس الثابتة، خاصة في المناطق ذات أشعة الشمس المباشرة العالية والإشعاع القوي (مثل شمال غرب الصين)، حيث تكون مزاياها الاقتصادية أكثر أهمية.
اتجاهات السوق
الاستبدال المحلي: مع نضوج تكنولوجيا الشركات المحلية، تتناقص تكلفة أقواس التتبع، وتتزايد حصتها في السوق بشكل مطرد. على سبيل المثال، من المتوقع أن تتعافى حصة السوق المحلية من أقواس التتبع إلى المستويات السابقة في عام 2023، كما أن الانخفاضات المستقبلية في أسعار الوحدات ستعزز اعتمادها على نطاق واسع.
نمو الطلب العالمي: من عام 2022 إلى عام 2030، من المتوقع أن تصل القدرة المركبة التراكمية لأقواس التتبع العالمية إلى 830 جيجاوات، مما يوفر فرصة سوقية بقيمة 76 مليار دولار أمريكي، حيث تعد الولايات المتحدة والصين وإسبانيا والهند والبرازيل الأسواق الرئيسية.
رابعا. سيناريوهات التطبيق الموصى بها
محطات الطاقة الأرضية-المثبتة: الأقواس الثابتة مناسبة للمشاريع-الكبيرة الحجم، ولكن في محطات الطاقة الموزعة أو التضاريس المعقدة، يمكن أن تؤدي الأقواس القابلة للتعديل (خاصة أقواس التتبع) إلى زيادة توليد الطاقة بشكل كبير.
الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الأسطح: في الأنظمة الموزعة الصناعية والتجارية، تمثل تكاليف الشرائح حوالي 5.6٪ -8٪. تعمل الأقواس القابلة للتعديل على تقليل إجمالي تكلفة الطاقة من خلال تحسين استخدام المساحة وكفاءة توليد الطاقة.
بيئات خاصة: مثل مصايد الأسماك-الطاقة الشمسية الهجينة والزراعة-مشاريع الطاقة الشمسية الهجينة، وهياكل الدعم المرنة تتكيف مع متطلبات المجال الجوي من خلال تصميم-نطاق واسع مع الحفاظ على كفاءة توليد الطاقة.
