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由于可以使組件全天始終指向太陽(yáng)，太陽(yáng)能跟蹤器可以比其固定傾角的同類(lèi)產(chǎn)品產(chǎn)出更高的電力。同樣，由于暴露水平是單面太陽(yáng)能組件的兩倍，雙面組件可以比單面太陽(yáng)能組件產(chǎn)出更高的電力。

那么，將這兩種可以確保更高太陽(yáng)能產(chǎn)量的技術(shù)搭配在一起，是否會(huì)帶來(lái)好處？一些跟蹤器制造商認(rèn)為會(huì)。至少，雙面組件將產(chǎn)生比正面額定功率更高的能量。當(dāng)與某些環(huán)境和設(shè)計(jì)條件相結(jié)合時(shí)，背面發(fā)電量可以獲得更大程度的提升。

根據(jù)國(guó)際光伏技術(shù)路線圖，2021年雙面電池在全球太陽(yáng)能電池市場(chǎng)中的占比為50%，預(yù)計(jì)至2023年，這一比例將增至85%。此外，跟蹤器制造商報(bào)告稱(chēng)，最近使用其跟蹤系統(tǒng)的絕大多數(shù)太陽(yáng)能項(xiàng)目都包括了雙面組件。

除了背面發(fā)電的額外增益外，雙面組件免征201條款貿(mào)易關(guān)稅的規(guī)定也促進(jìn)了這一技術(shù)在市場(chǎng)上的普及，但跟蹤器制造商在背面性能重要性排序方面并不完全一致。

OMCO Solar公司的太陽(yáng)能技術(shù)總監(jiān)Matt Kesler表示，"你們的進(jìn)程可能會(huì)有所不同，你需要進(jìn)行計(jì)算，找出哪些是最適合特定項(xiàng)目的。""可以從雙面中獲得的額外產(chǎn)能通常是一項(xiàng)很好的投資。"

在一個(gè)軸上旋轉(zhuǎn)的太陽(yáng)能輻照度

單軸跟蹤器已迅速成為大型地面太陽(yáng)能項(xiàng)目使用的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。它們的占地面積與固定傾角支架類(lèi)似，具備了逐行移動(dòng)以全天候跟蹤太陽(yáng)、獲取額外產(chǎn)能的優(yōu)勢(shì)。

驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能跟蹤器的機(jī)制以及為優(yōu)化發(fā)電和天氣條件定位的控制裝置因產(chǎn)品而異。為了配合它們的跟蹤器，制造商通常會(huì)開(kāi)發(fā)內(nèi)部控制軟件，但將這一軟件用于背面發(fā)電的雙面陣列并不一定是最佳辦法。

全球單軸跟蹤器制造商Array Technologies測(cè)試了用其專(zhuān)有控制軟件SmarTrack優(yōu)化的背面輻照增益。在測(cè)試中和隨后的模擬流程中，公司發(fā)現(xiàn)，一年間，一個(gè)典型的運(yùn)行陣列和一個(gè)專(zhuān)注背面發(fā)電陣列之間的能量差只有0.1%。

Array發(fā)現(xiàn)，這一系統(tǒng)的移動(dòng)不穩(wěn)定，幾乎每小時(shí)會(huì)旋轉(zhuǎn)一次以推動(dòng)背面發(fā)電增益而不是正面發(fā)電增益。雙面組件的背面沒(méi)有正面那么高效，所以Array認(rèn)為，重點(diǎn)應(yīng)該放在正面優(yōu)化上。

Array Technologies的研究和技術(shù)工程副總裁Kyumin Lee表示，"嘗試在正面最大限度的提高從空中接受的輻照度總是有益的， ""這是最好的方法。如果你試圖改善背面輻照度，但損失了正面輻照度，那么你就可能不會(huì)看到任何增益，或者可能會(huì)遇到實(shí)際上失去能量的情況?！?/p>

與系統(tǒng)控制一樣，采用雙面組件的單軸太陽(yáng)能項(xiàng)目的設(shè)計(jì)可以與單面組件項(xiàng)目保持一致。可以通過(guò)加大跟蹤器之間的行距來(lái)提升地面反照率（或反射率），這意味著陰影會(huì)減少，反射輻照度會(huì)增加。

然而，增加行距會(huì)推動(dòng)更高的反照率，這會(huì)增加太陽(yáng)能項(xiàng)目的總占地面積。

"在跟蹤器和跟蹤器之間，如果有更大的行距，就有更多的地面可以反射光線。所以確實(shí)，你可以獲得更高的雙面增益。但我一直認(rèn)為，最后，支付賬單的不是雙面增益，""而是產(chǎn)生的總電量。"

在很多情況下，雙面發(fā)電應(yīng)被視為意外的獎(jiǎng)勵(lì)性增益。較大的行間距帶來(lái)的背面額外電力很可能并不能抵消用于項(xiàng)目的大面積土地的成本。

像雪和碎石灰石這樣的白色表面會(huì)增加地面反照率，降雪是自然發(fā)生的，但后者需要額外的場(chǎng)地準(zhǔn)備和資本。

然后是跟蹤器結(jié)構(gòu)的自身設(shè)計(jì)。Array的DuraTrack HZ v3將組件安裝在一個(gè)縱向方向上。它使用了一個(gè)"高層"雙面組件夾具，可以清除組件接線盒，與其他夾具型號(hào)相比，在組件背面和扭矩管（沿著組件行旋轉(zhuǎn)的管道）之間存在著額外的間距。

在測(cè)試了扭矩管如何影響縱向雙面組件的背面遮蔽后，Array發(fā)現(xiàn)，它對(duì)發(fā)電量的影響不大。

Array Technologies應(yīng)用工程總監(jiān)Cody Norman表示："對(duì)于光伏電站與雙面組件相關(guān)的發(fā)電量來(lái)說(shuō)，還有更重要的影響因素，例如視野，然后是一些不大受控的因素，例如反照率?！?/p>

國(guó)家太陽(yáng)能支架和跟蹤制造商O(píng)MCO Solar對(duì)扭矩管造成的遮蔽影響持不同的看法。公司生產(chǎn)的OMCO Origin Factory-Direct跟蹤器具有二合一的組件方向，扭矩管位于雙面組件之間，而不是在組件后面。

公司戰(zhàn)略得到了美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室、Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和Cypress Creek Renewables公司在2019年開(kāi)展的一項(xiàng)研究的支持。該研究發(fā)現(xiàn)，由于扭矩管的遮蔽，雙面組件的背面發(fā)電量從8%降至2%。在個(gè)別測(cè)試中，OMCO發(fā)現(xiàn)，遮蔽效應(yīng)比報(bào)道的要大。

OMCO的Kesler表示："平均輻照度減少了8%，盡管如此，其中一些電池的輻照度下降了20%以上?！?由于電池是串聯(lián)的，你不能通過(guò)一些電池提供更多的電流，通過(guò)其它電池提供更少的電流。你只能讓相同數(shù)量的電流通過(guò)所有的電池。如果把幾個(gè)電池拉低20%以上，就會(huì)把整個(gè)背面拉低20%以上。"

單軸太陽(yáng)能跟蹤器的選擇和項(xiàng)目設(shè)計(jì)是由系統(tǒng)業(yè)主決定的。在這些項(xiàng)目中，雙面發(fā)電是一種必然的選擇，為了鼓勵(lì)更多的發(fā)電而做出的某些設(shè)計(jì)選擇可能會(huì)導(dǎo)致正面發(fā)電量的下降。

雙軸追蹤器上的雙面電池

雙軸跟蹤器在兩點(diǎn)上轉(zhuǎn)動(dòng)，這使其可以全天直接跟蹤太陽(yáng)，而不是像單軸跟蹤器那樣在一個(gè)點(diǎn)上轉(zhuǎn)動(dòng)。

雙軸跟蹤器安裝在單個(gè)支柱上，每個(gè)單元可容納20個(gè)以上的組件。這些系統(tǒng)通常安裝在商業(yè)和戶(hù)用環(huán)境中，比單軸跟蹤器的位置更高。事實(shí)證明，離地面更遠(yuǎn)對(duì)雙面組件是有利的。

雙軸跟蹤器制造商AllEarth Renewables與Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室合作，研究雙面組件在美國(guó)北部跟蹤器上的表現(xiàn)，特別是在公司所在的佛蒙特州。這項(xiàng)為期兩年的研究發(fā)現(xiàn)，在同一雙軸跟蹤器上安裝的雙面組件的性能每年平均比單面組件高出14%。在冬季，由于積雪的高反照率，這一數(shù)字躍升至40%。

AllEarth Renewables總裁兼首席執(zhí)行官David Blittersdorf表示，"到目前為止，我們的數(shù)據(jù)與預(yù)測(cè)是相符的。我們?cè)谶@里的環(huán)境中獲得了相當(dāng)不錯(cuò)的產(chǎn)能。"

雙軸跟蹤器通常安裝在北部各州，它們可以適應(yīng)這些地區(qū)的地形和年降雪量。研究發(fā)現(xiàn)，冬季的另一個(gè)好處是，由于雙軸跟蹤器的運(yùn)動(dòng)和雙面雙玻組件的半透明性，雪下落的速度更快。

與單軸跟蹤器相比，由于雙軸跟蹤器的高度和更大的間距，雙軸跟蹤器周?chē)懈嗟妮椛涔猓@提供了更多的背面發(fā)電機(jī)會(huì)。

Mechatron Solar是一家雙軸跟蹤器制造商，公司在其M18KD跟蹤器上使用了臺(tái)面反射器，將光線導(dǎo)向雙面組件的背面。根據(jù)公司報(bào)道，在北加州，使用反射器而不是傳統(tǒng)的地面覆蓋物提升了13-15%的增益。

Mechatron Solar首席執(zhí)行官M(fèi)ichael Fakukakis表示："我們認(rèn)識(shí)到，[雙面]技術(shù)是一種突破性技術(shù)，不僅如此，與固定傾角或單軸跟蹤器相比，雙軸機(jī)制可以實(shí)現(xiàn)更高的雙面增益。與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不同的是，我們的雙軸穿過(guò)方位角軸跟隨著太陽(yáng)。”

無(wú)論哪種結(jié)構(gòu)，在太陽(yáng)能跟蹤器上使用雙面組件都可以獲得額外的太陽(yáng)能電力。權(quán)衡成本和設(shè)計(jì)考慮因素可以幫助承包商決定這種組合是否合適。