盡管光伏發(fā)電有著諸多優(yōu)勢,但在具體的應用場景中,仍存在一些亟待解決的問題,例如光伏發(fā)電急需精細化以實現(xiàn)降本增效;傳統(tǒng)光伏支架由于安裝角度固定,無法跟蹤光照,不能利用太陽能;傳統(tǒng)光伏板需要依靠維護人員巡檢管理,成本高,并且存在漏檢現(xiàn)象等。而物聯(lián)網技術能夠幫助光伏產業(yè)進一步提升效率。
為有效解決上述問題,四信巧妙地將物聯(lián)網技術與光伏產業(yè)相結合,推出了基于LoRa®的光伏跟蹤支架自動控制系統(tǒng)。整個系統(tǒng)架構由工控機、風速傳感器、LoRa終端、角度傳感器、電機驅動器、電機等部分組成。
光伏跟蹤支架自動控制系統(tǒng)是一套負反饋控制系統(tǒng),由四信工控機采集角度傳感器信息,根據當前角度與目標角度的差異,下發(fā)控制指令驅動電機帶動推拉桿運動使太陽能板旋轉,直至采集回來的當前角度與目標角度吻合,從而增加太陽能板的受光面積,限度捕獲入射的太陽能,進而提高電廠發(fā)電量。
作為該系統(tǒng)的關鍵部分,基于LoRa的終端負責業(yè)務數據的無線傳輸。正是因為Semtech的LoRa技術具有傳輸距離遠、功耗低、抗干擾性強等特點,使其非常適用于惡劣的安裝環(huán)境,此外,可以通過遠程升級(OTA)工具對系統(tǒng)進行升級,無需人工現(xiàn)場操作,提高了系統(tǒng)智能化和自動化管理。
由于光伏應用現(xiàn)場部分環(huán)境非常惡劣,對產品的抗靜電要求、高低溫要求、天線要求十分嚴格,四信基于LoRa的產品經過現(xiàn)場驗證測試,可滿足惡劣環(huán)境使用;同時我們在LoRa的基本特性上開展了多項創(chuàng)新,比如批量遠程OTA升級和遠程無線配置節(jié)點參數。
盡管安裝跟蹤支架自動控制系統(tǒng)會產生額外成本,但可以被其增加的發(fā)電收益抵消,并且?guī)砀玫慕洕找?。經計算,在陽光充足的地區(qū),安裝該系統(tǒng)僅需每瓦5美分的一次性成本,但是可以為光伏項目增加10-20%的發(fā)電量,將項目的度電成本降低12%。
基于LoRa的光伏跟蹤支架自動控制系統(tǒng)優(yōu)勢
- 免布線,易部署,節(jié)省布線施工成本和時間
- 工作在無需的ISM 470MHz頻段,無需向運營商支付流量費用
- 采用星型組網,協(xié)議架構簡單,穩(wěn)定可靠,適用于廣播輪詢采集控制的應用場景
- 采用LoRa調制解調技術,靈敏度可達-140dBm,比其他無線技術具有更強的抗干擾能力
- 相比2.4G ZigBee技術,工作在470MHz頻段的LoRa波長更長,衍射能力和穿透太陽能板遮擋的能力更佳
- 四信基于LoRa的產品增加ESD靜電防護電路,能夠經受8KV以上接觸靜電,滿足國標VI標準,尤其適用于北方干燥惡劣的野外環(huán)境