隨著入網(wǎng)電價的降低，也就意味著國家對光伏發(fā)電行業(yè)的扶持政策的力度將逐步減小，為此想要盡快的回收電站建設(shè)的投資成本，最大限度的提高發(fā)電量和增加經(jīng)濟(jì)效益就顯得尤為重要。?；褂糜兄腔坌透櫣δ艿目刂破?，來實現(xiàn)對太陽能光伏支架的旋轉(zhuǎn)，對太陽入射方向進(jìn)行實時跟蹤，從而使光伏方陣的受光面接收盡量多的太陽輻照量，以增加發(fā)電量。
光伏跟蹤系統(tǒng)可分為單立柱斜單軸跟蹤、單立柱雙軸跟蹤、平單軸跟蹤、斜單軸跟蹤、平單軸聯(lián)動跟蹤、斜單軸聯(lián)動跟蹤、平單軸帶傾角聯(lián)動跟蹤等類型的系統(tǒng)，使用不同的跟蹤系統(tǒng)能提高10%~45%的發(fā)電量。
一、 光伏跟蹤系統(tǒng)的類型
下面簡要介紹一下各種跟蹤系統(tǒng)的性能特點、選用方法，供大家參考。
1.1 平單軸聯(lián)動跟蹤系統(tǒng)
平單軸跟蹤系統(tǒng)：光伏支架的轉(zhuǎn)軸平行于水平面安裝，并繞一維軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸為南北走向，使得光伏組件受光面在一維方向盡可能垂直于太陽光的入射角的跟蹤系統(tǒng)。
平單軸聯(lián)動跟蹤系統(tǒng)：多個平單軸安裝的光伏方陣，間隔一定距離，橫向聯(lián)接成一體，同時繞一維軸旋轉(zhuǎn)，使得所有光伏組件受光面在一維方向盡可能垂直于太陽光的入射角的跟蹤系統(tǒng)。
1.2 斜單軸聯(lián)動跟蹤系統(tǒng)
斜單軸跟蹤系統(tǒng)：光伏支架的轉(zhuǎn)軸與水平面形成傾角安裝，并繞一維軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸的走向為南北向，使得光伏組件受光面在一維方向盡可能垂直于太陽光的入射角的跟蹤系統(tǒng)。
斜單軸聯(lián)動控制系統(tǒng)：多個斜單軸安裝的光伏方陣，間隔一定距離，橫向聯(lián)接成一體，同時繞一維軸旋轉(zhuǎn)，使得所有光伏組件受光面在一維方向盡可能垂直于太陽光的入射角的跟蹤系統(tǒng)。
1.3 平單軸帶傾角聯(lián)動跟蹤系統(tǒng)
平單軸帶傾角跟蹤系統(tǒng)：光伏支架的旋轉(zhuǎn)軸平行于水平面安裝、組件傾斜安裝與旋轉(zhuǎn)軸上，并繞一維軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸的走向為南北向，使得光伏組件受光面在一維方向盡可能垂直于太陽光的入射角的跟蹤系統(tǒng)。
平單軸帶傾角聯(lián)動跟蹤系統(tǒng)：多個平單軸帶傾斜角安裝的光伏方陣，間隔一定距離，橫向聯(lián)接成一體，同時繞一維軸旋轉(zhuǎn)，使得所有光伏組件受光面在一維方向盡可能垂直于太陽光的入射角的跟蹤系統(tǒng)。
帶傾角的平單軸跟蹤系統(tǒng)是在平單軸支架上將原來水平安裝的組件改為傾斜安裝，能夠增加系統(tǒng)的發(fā)電量。在該系統(tǒng)當(dāng)中，組件是根據(jù)項目地的緯度來確定傾斜角度，跟蹤器的旋轉(zhuǎn)軸與地面保持水平，沿東西方向轉(zhuǎn)動，該系統(tǒng)非常適合中、高緯度地區(qū)。
1.4 單立柱雙軸跟蹤系統(tǒng)
光伏支架繞二維軸（垂直軸、水平軸）旋轉(zhuǎn)，以地平面為參考系，跟蹤目標(biāo)是太陽高度角和方位角；以赤道平面為參照系，跟蹤的是赤緯角和時角；使得光伏組件受光面始終垂直于太陽光的入射角的跟蹤系統(tǒng)。
1.5 單立柱斜單軸跟蹤系統(tǒng)
光伏支架繞一維軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸垂直與水平面，使光伏組件受光面在一維方向盡可能垂直于太陽光的入射角的跟蹤系統(tǒng)。此系統(tǒng)叫垂直單軸跟蹤系統(tǒng)。
二 、光伏跟蹤系統(tǒng)的適用性
2.1適用地區(qū)與發(fā)電量
中低緯度（赤道附近）地區(qū)：平單軸、平單軸帶傾角
中高緯度（遠(yuǎn)離赤道）地區(qū)：斜單軸、單立柱雙軸、平單軸帶傾角、單立柱斜單軸
低緯度地區(qū)太陽的高度角相對較高，組件宜水平放置，可明顯提高發(fā)電量。高緯度地區(qū)太陽的高度角相對較低，組件水平放置后發(fā)電量提高量不足，組件傾斜放置后發(fā)電提高量大大提高。
2.2適用地形
不同的跟蹤系統(tǒng)對地形有一定的適應(yīng)性要求，詳見表2。表中并沒有體現(xiàn)農(nóng)光互補和林光互補，農(nóng)光互補和林光互補項目的地形可以用平地和坡地表述。
單立柱雙軸追蹤系統(tǒng)通過在南北和東西兩個方向的旋轉(zhuǎn)，使更多的陽光照射到電池組件上。相對于固定支架，雙軸跟蹤系統(tǒng)能夠?qū)l(fā)電總量提高達(dá)45%。雙軸跟蹤系統(tǒng)通常比較適合中、高緯度地區(qū)。
平單軸跟蹤系統(tǒng)、平單軸帶傾角跟蹤系統(tǒng)可實現(xiàn)東西方向爬坡，但角度不宜太大，不建議超過15度。平單軸跟蹤系統(tǒng)具有低成本、安裝簡單和維護(hù)費用低等優(yōu)勢，因此它的成本效益最突出，在全球范圍內(nèi)被廣泛采用。
斜單軸跟蹤系統(tǒng)，適應(yīng)用于平地或緩坡，對地形要求較高。斜單軸跟蹤產(chǎn)品非常適合中高緯度地區(qū)，在該系統(tǒng)上，電池組件面朝南方放在一個固定的角度上，轉(zhuǎn)動軸也以相同的角度在東西方向上旋轉(zhuǎn)。相較于固定支架該系統(tǒng)發(fā)電量最多能提高32%。
單立柱斜單軸跟蹤系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)軸垂直于地面。該系統(tǒng)在一天內(nèi)自東向西旋轉(zhuǎn)。在較高緯度地區(qū)具有較高的發(fā)電效率。
三、 光伏跟蹤系統(tǒng)的關(guān)鍵部件
3.1 轉(zhuǎn)軸
目前主流的轉(zhuǎn)軸有：軸套、PA66、超高分子量聚乙烯。其中，超高分子量聚乙烯的穩(wěn)定和質(zhì)量最高。性能對比如表3。
超高分子量聚乙烯綜合性能最好，無需維護(hù)；尼龍軸承的耐沖擊性，耐磨損率低于超高分子量聚乙烯，耐候性稍差；金屬自潤滑軸承使用壽命稍高于金屬軸承，但仍需經(jīng)常更換。
3.2 驅(qū)動裝置
1、驅(qū)動機(jī)構(gòu)
目前主流的驅(qū)動機(jī)構(gòu)主要為電動推桿、齒輪渦輪蝸桿減速機(jī)、回轉(zhuǎn)式渦輪蝸桿減速機(jī)。對比表如下：
由于回轉(zhuǎn)式減速機(jī)在轉(zhuǎn)矩、耐沖擊性、安裝維護(hù)性方面的優(yōu)于電動推桿和斜齒輪減速機(jī)，所以回轉(zhuǎn)式減速更適用于光伏跟蹤系統(tǒng)。
一般要求防護(hù)等級達(dá)到IP55。
2、驅(qū)動馬達(dá)
驅(qū)動主要有交流馬達(dá)和直流馬達(dá)之分。
光伏跟蹤系統(tǒng)的非常突出的特點是間歇式運行。這就要求電機(jī)有很好的負(fù)載特性和過載能力。直流電機(jī)剛好具備啟動力矩大、過載能力強(qiáng)的特點。所以，直流電機(jī)更加適用于光伏跟蹤系統(tǒng)這樣的設(shè)備上。
一般要求防護(hù)等級達(dá)到IP65。
3.3控制器
1、控制方式
跟蹤系統(tǒng)發(fā)展到今天，跟蹤控制器依然是非常關(guān)鍵的組成部件；跟蹤控制器的控制方式或者控制策率在不斷地改善和升級。表5中列舉了常見的傳統(tǒng)控制方式。
傳統(tǒng)的四種控制方式的出發(fā)點：通過控制支架系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)角度，使得PV組件的法線與太陽光線的夾角最小，從而實現(xiàn)PV組件接收到的有效輻照量最大化。
然而，在陰雨天或者輻照度低的天氣，由于太陽光線會出現(xiàn)折射和散射，在這種光線不定的情況下，跟蹤器該如何調(diào)整跟蹤角度？
此時，誕生了新的控制方法——最大效能跟蹤。
這種方法的基本原理是，把實時發(fā)電功率作為控制器的條件，通過一系列的算法，實現(xiàn)光伏電站功率最大化。根據(jù)測試數(shù)據(jù)，在陰雨天氣多的地區(qū)，這種控制方式的發(fā)電量可以比傳統(tǒng)的控制方式再提高4%~8%。
2、通訊與供電
對于跟蹤控制器的供電和通訊，完全可以與組串式逆變器結(jié)合。組串式逆變器給跟蹤控制器提供電源，跟蹤控制器的通訊接入組串式逆變器，或者組串式逆變器的通訊接入跟蹤控制器；以此減少跟蹤控制器在動力線纜和通訊線纜上面的資金投入。
3、跟蹤控制器應(yīng)該具備的功能
跟蹤控制器應(yīng)該具備如下功能：
① 預(yù)警保護(hù)——遠(yuǎn)程控制及故障診斷
② 電機(jī)軟啟動/剎車——減小對減速器的沖擊
③ 電機(jī)電流檢測——保護(hù)電機(jī)，以免電流過大燒毀電機(jī)
④ 遠(yuǎn)程通訊接口——單機(jī)與PC實現(xiàn)通訊，在大工程上實現(xiàn)組網(wǎng)，實現(xiàn)群控
⑤ 大風(fēng)保護(hù)——大風(fēng)時進(jìn)入大風(fēng)保護(hù)狀態(tài)
⑥ 反向跟蹤——防止陰影遮擋
控制器的防護(hù)等級應(yīng)達(dá)到IP65及以上。
3.4 其他
1、基礎(chǔ)沉降適應(yīng)性
由于土建施工不可能消除基礎(chǔ)的隨機(jī)沉降，所以在光伏跟蹤支架的設(shè)計時必須充分考慮后期基礎(chǔ)隨機(jī)沉降對跟蹤系統(tǒng)造成的影響，也就要求跟蹤系統(tǒng)對基礎(chǔ)沉降具有一定的適應(yīng)能力。
同時，在轉(zhuǎn)軸的設(shè)計上，也應(yīng)該考慮留有一定的調(diào)整間歇。應(yīng)該采用開放式的支撐結(jié)構(gòu)。如下圖所示。
2、支架整體性
支架尤其是組件的支撐網(wǎng)架，必須要有很好的整體性，以免支架晃動對組件造成隱裂。
所設(shè)計的支架必須經(jīng)過嚴(yán)格的力學(xué)分析。
四、 光伏跟蹤系統(tǒng)可靠性驗證
對于光伏跟蹤系統(tǒng)，業(yè)內(nèi)一直是又愛又恨，非常想用跟蹤，但又非常擔(dān)心它的穩(wěn)定性和可靠性，以至于出現(xiàn)了季節(jié)可調(diào)支架這樣的過渡性產(chǎn)品。
對于光伏跟蹤系統(tǒng)的解決方案供應(yīng)商來說，如何保證穩(wěn)定性和可靠性，除了在設(shè)計、材料選型上充分考慮以外，還必須做相關(guān)的驗證試驗。以下基本試驗項目：
①支架整體的正向壓力試驗、背向壓力試驗、支架整體的導(dǎo)電阻抗
②驅(qū)動裝置的防護(hù)等級試驗、滿載試驗
③電機(jī)負(fù)載特性試驗、溫升試驗、防護(hù)等級試驗
④控制器的防護(hù)等級試驗、接地阻抗試驗、耐壓測試、老化測試（低溫、高溫、濕熱交變）。
⑤各主要部件的煙霧試驗。
五 、跟蹤系統(tǒng)故障分析及產(chǎn)品維護(hù)
5.1跟蹤系統(tǒng)故障分析
如下圖所示
5.2產(chǎn)品維護(hù)
★ 每6個月定期進(jìn)行機(jī)械和電氣檢查，確保安全可靠；
★ 每半年需巡視現(xiàn)場，檢查網(wǎng)架運行有無異常，運動部分是否有磨損，緊固件是否有松動；
★ 減速機(jī)需按照使用說明書定期給各潤滑部位給油；
★ 網(wǎng)架每兩年檢查表面是否有生銹現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)有生銹情況，立即修復(fù)。
