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.

光伏跟踪支架的类型

光伏电站支架的类型大致有五种：

1)最佳倾角固定式(之前应用最广泛);

2)平单轴跟踪式(目前应用最广泛的跟踪支架);

3)斜单轴跟踪式;

4)双轴跟踪式;

5)固定可调式(应用量仅次于固定支架，也分多种形式)。

不同的运行方式，最根本的区别就在于它们的发电量差异。当然，初始投资和运行维护成本也会有差别。

几种支架的现场图片如下。

说明：上图仅为个别项目的现场图片，实际项目应用中，每种类型支架都有多种形式。

以固定可调支架为例，实际应用中就有多种形式，如下图所示。

跟踪支架对于提高发电量的作用

1、跟踪支架对年发电量的影响

下图为2022年从某个支架厂家那里获得的、在不同地点、不同支架对发电量影响的一些实测数据

从上图可以看出，与最佳倾角的固定式安装相比，水平单轴跟踪的发电量提升了17%~30%，倾斜5°单轴跟踪的发电量提升了21%~35%，双轴跟踪的发电量提升了35%~43%。但不

同纬度下，各种运行方式的发电量提高率显然是不一样的。大致有几个规律：1)最佳倾角固定式(以下简称“方式一”)在低纬度地区，由于最佳倾角较小，所以发电量提高很

少(如在8°时，几乎是不变的);在高纬度地区，最佳倾角大，发电量提高明显(如在50°时，提高了约25%)。2)平单轴跟踪式(以下简称“方式二”)这种运行方式跟踪了太阳

一天之内入射角的变化，其对发电量的提高率，在低纬度地区要明显优于高纬度地区。一般认为，这种运行方式更适合在纬度低于30°的地区使用，相对于“方式一”，可以

提高20%-30%的发电。当然在高纬度地区，相对“方式一”也能提高接近20%。3)斜单轴跟踪式(以下简称“方式三”)这种运行方式显然是结合了“方式一”和“方式二”的优

点。如同“方式一”不适合低纬度地区一样，这种运行方式在低纬度地区的表现并不比“方式二”好多少。因此，更适合高纬度地区。这种方式下，阵列两侧的支撑结构(支

架、转动轴)受力肯定是不一样的。由于高纬度地区的最佳倾角较大，如果采用“最佳倾角斜单轴”，则两侧受力不均衡就会很大。因此，工程中一般会采用一个较小的倾角

。4)双轴跟踪式(以下简称“方式四”)由于跟踪了太阳一天之内、一年之内的入射角的变化，这种方式对发电量的提高显然是最高的。5)固定可调式(以下简称“方式五”)这

种运行方式是根据太阳一年之内入射角的变化调整支架倾角，从而实现发电量的提高。从去年开始比较流行，下文会着重说明。

运维成本

1)相对于固定式支架，跟踪式支架高度较高，清洗、维修难度较高，费用会增加;

2)跟踪系统导致自耗电较高;

3)跟踪系统故障率相对较高。

2占地积

如前文所述，采用跟踪式的安装方式，占地面积大大增加，将提高项目的土地成本。

3性价比分析

以某1万kW光伏电站(电价0.88元/kWh)为例，假设最佳倾角固定式的平均年满发小时数为1200h，采用平单轴跟踪发电量提高15%，采用双轴跟踪发电量提高25%。假设跟踪式的

运行维护成本不增加。

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。