为了使整个光伏发电系统得到最大功率输出，结合建设地点的地理、气候及太阳能资源条件，将太阳能组件以一定的朝向，排列方式及间距固定住的支撑结构，通常为钢结构和铝合金结构，或者两者混合。

四、设计

太阳能光伏支架设计方案面临的挑战，任何类型的太阳能光伏支架设计方案的组件装配部件，最重要的特征之一是耐候性。

结构必须牢固可靠，能承受如大气侵蚀，风荷载和其它外部效应。安全可靠的安装，以最小的安装成本达到最大的使用效果，几乎免维护，可靠的维修，这些都是做选择方案时所需要考虑的重要因素。解决方案中应用了高耐磨材料以抵抗风力雪荷载和其它腐蚀作用。综合利用了铝合金阳极氧化，超厚热镀锌，不锈钢，抗UV老化等技术工艺来保证太阳能支架和太阳能跟踪的使用寿命.

天津光伏支架的最大抗风能力216公里/小时，太阳能跟踪支架最大抗风150公里/小时(大于13级台风).以太阳能单轴跟踪支架和太阳能双轴跟踪支架为代表的新型太阳能组件支架系统，与传统的固定支架相比较(太阳能电池板的数目相同)，能极大的提高太阳能组件的发电量，采用太阳能单轴跟踪支架组件的发电量可以提高25%，而太阳能双轴支架甚至可以提高40%-60%.

跟踪支架对各月发电量的影响

下图为甘肃某光伏电站、各种运行方式一年之内各月发电量情况。

说明：图片来自于王斯成老师ppt

从上图可见，相对于水平面辐射：固定式提高了春、秋、冬三季的发电量，而牺牲了夏季的发电量;单轴跟踪的曲线与水平面曲线几乎是完全平行的;双轴跟踪相对与单轴跟踪

，提高了春、秋、冬三季的发电量。

跟踪支架的适用条件

高“直射比”地区

在进行太阳能资源分析时，“直射比”是一个非常重要的参数。直射比= 水平面直接辐射：水平面直接辐射跟踪式支架，顾名思义，就是通过支架跟踪太阳光的入射角度，尽

量让太阳光垂直于光伏组件。只有直接辐射比例大的地方，跟踪才有意义。与直射比相关的另外一个参数就是“法向直接辐射”，简称DNI，即一直垂直于太阳能入射方向的

直接辐射。直射比大的地方，DNI也会相对偏大。下表为8个领跑者基地的直射比与DNI情况。表1：第二批领跑者8个基地的直射比与DNI情况

从上表可以看出，在直射比高的地区(包头、乌海、张家口)，DNI数值高于水平面总辐射，采用双轴跟踪，发电量会有较高的提升;在直射比较低的地方(淮南、淮北、济宁)，

双轴跟踪则效果不会很好。

下表为15个不同地点，采用双轴跟踪式安装方式，与采用最佳倾角固定式相比，发电量提高比例的理论测算值。表2：不同地点双轴跟踪式比固定式发电量提高理论测算值

从图1可以看出，双轴跟踪式相对于固定式发电量的提高比例，与项目场址的直射比有较好的相关性，相关性系数达到0.96。因此，在决定项目是否采用跟踪式之前，一定要

关注项目场址的直射比。

低纬度地区

1)发电量的提升效果

纬度对跟踪式的发电量提高影响很大。低纬度地区，平单轴会有较好的效果;高纬度地区，平单轴效果不明显，需要斜单轴或双轴跟踪。

为了排除直射比的影响，从表2的15个样本数据中，抽取了6个样本，组成3组进行对比

纬度对跟踪效果的影响

注：斜单轴为最佳倾角斜单轴，下同。

上表3组数据中，每组的两个场址的直射比基本相同。从平单轴相对于固定式增加的发电量来看，低纬度点的增加比例明显高于高纬度点。从斜单轴相对于固定式增加的发电

量来看，基本与直射比成正比;但从斜单轴相对于平单轴的增加量(差值一栏)，可明显看出，差值大，即斜单轴相对于平单轴的效果更好。综上所述，仅从发电量提高来看，

低纬度地区，适合用平单轴;高纬度地区，适合用斜单轴或双轴跟踪。

跟踪式安装方式的经济性分析

从上表可以看出，在上述假设条件下，1万kW的项目，采用平单轴跟踪式安装方式，每年会增加158万元的收入，如果初始成本(包含基础、支架、土地成本)增加低于1.55元/W

，则采用平单轴跟踪式相对划算;采用双轴跟踪式安装方式，每年会增加264万元的收入，如果初始成本增加低于2.59元/W，则采用平单轴跟踪式相对划算。如果项目所在地的

平均年满发小时数高于1200h，则上述标准可以适当增加;如果低于1200h，上述标准需适当降低。如下表所示。

表6：不同发电小时数情况下，跟踪式收益提高的折现值

由于跟踪式支架的价格一定。因此，在发电量高的地区，跟踪式的经济效益会更加明显。