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摘要：  未來，太陽能光伏板的朝向可能都可以由機(jī)器人來隨時調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)后可以提高發(fā)電效率。目前美國已有幾處配有這種機(jī)器人的百萬瓦級太陽能發(fā)電系統(tǒng)(加利福尼亞州兩處、亞利桑那州一處)正式啟動。

關(guān)鍵字：  機(jī)器人，電池板，發(fā)電量

未來，太陽能光伏板的朝向可能都可以由機(jī)器人來隨時調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)后可以提高發(fā)電效率。目前美國已有幾處配有這種機(jī)器人的百萬瓦級太陽能發(fā)電系統(tǒng)(加利福尼亞州兩處、亞利桑那州一處)正式啟動。

這種陽光追蹤系統(tǒng)是由2010年成立的美國風(fēng)險企業(yè)QBotix公司開發(fā)的，機(jī)器人沿著軌道前進(jìn)，橫向和縱向調(diào)整各支架的軸，使電池板始終面向太陽(圖1、圖2)。機(jī)器人每40分鐘沿著軌道轉(zhuǎn)一圈，調(diào)整所有電池板的朝向。一個系統(tǒng)可管理200個支架。每個支架可設(shè)5枚～6枚電池板。

圖1：QBotix的實證場地位于加利福尼亞州Menlo Park

圖2：調(diào)整QBotix電池板的機(jī)器人自動移動巡查并調(diào)整電池板的朝向

配備GPS，掌握太陽位置

機(jī)器人裝有全球定位系統(tǒng)(GPS)，根據(jù)時間和位置計算太陽所在的方向，不管天氣如何都去改變電池板的朝向。不過，可以通過互聯(lián)網(wǎng)指揮機(jī)器人，在刮臺風(fēng)時將電池板調(diào)到水平方向，以減小風(fēng)的阻力，在下雪天將電池板大幅傾斜，以防止積雪。為提高可靠性，一個系統(tǒng)設(shè)兩臺機(jī)器人，輪流巡查調(diào)整電池板。

機(jī)器人不僅負(fù)責(zé)調(diào)整電池板的朝向，還負(fù)責(zé)收集每枚電池板的發(fā)電量及電池板所承受的風(fēng)力等信息。機(jī)器人無線接入互聯(lián)網(wǎng)，將數(shù)據(jù)保存到云服務(wù)器上。由于由機(jī)器人代替人進(jìn)行巡查，因此可以降低維護(hù)費用。

并且，通過發(fā)電量數(shù)據(jù)可知道電池板發(fā)生了故障，因此還具有能夠及時發(fā)現(xiàn)故障、將損失降到最小的優(yōu)點。

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電池板價格降低，設(shè)置成本也要降低

不僅是降低維護(hù)費用，QBotix還為降低設(shè)置成本而進(jìn)行了改進(jìn)。由于機(jī)器人行走的軌道和電池板支架實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，因此只要按照說明書組裝，任何人都可以在短時間內(nèi)輕松設(shè)置完成。

近幾年，電池板的價格大幅下滑，憑借電池板價格已經(jīng)不會產(chǎn)生多大差距。設(shè)置百萬瓦級太陽能發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵已是如何降低設(shè)置成本和維護(hù)費用。QBotix在開發(fā)系統(tǒng)時重視了這一點。

將QBotix的系統(tǒng)與其他方式進(jìn)行比較，便會發(fā)現(xiàn)QBotix系統(tǒng)的成本優(yōu)勢(表1)。以發(fā)電能力為10MW的百萬瓦級太陽能發(fā)電系統(tǒng)為例，QBotix的系統(tǒng)與普通的固定型相比，每發(fā)電1MWh成本低6美元。并且也比其他跟蹤太陽方式低。

QBotix系統(tǒng)成本低的原因在于發(fā)電量。即使電池板的發(fā)電能力相同，通過跟蹤陽光提高了發(fā)電量。從表1可以看出，其發(fā)電量比固定型增加了37%。因此，即使初始投資高出10%左右，增加的發(fā)電量也能彌補(bǔ)這一部分。

日本也開始驗證實驗

實際上，日本也已經(jīng)開始行動起來。化學(xué)企業(yè)JNC公司旗下的ChibaFineChemical公司于2013年5月開始在千葉縣市原市開展采用QBotix技術(shù)的驗證實驗。

WasiqBokhari表示，根據(jù)日本各地每年的陽光照射量數(shù)據(jù)，QBotix的跟蹤方式即使在日本光照較少的北海道也具有優(yōu)勢，如果能證明在土地價格高的地方也具有成本優(yōu)勢，那么QBotix系統(tǒng)在日本的市場前景會很廣闊。