По данным Международного энергетического агентства (МЭА), к концу 2022 года установленная мощность мировой солнечной энергетики превысила 1,183 ГВт, а в прошлом году новая установленная мощность мировой фотоэлектрической энергетики достигла 235.8 ГВт.
Чтобы лучше использовать ресурсы солнечной энергии, был разработан ряд новых технологий. Системы слежения за солнечной энергией являются одной из таких технологий, и их цель — оптимизировать использование солнечного света, тем самым повышая эффективность фотоэлектрического преобразования. В системах слежения за солнечной энергией обычно используется двигатель с осевым потоком. Его основная роль заключается в том, чтобы заставить солнечную панель следовать за движением Солнца, гарантировать, что солнце может облучаться солнечной панелью наиболее эффективным способом, и активно «преследовать» солнце, чтобы получить максимальную выработку энергии.
Данное руководство предлагает ритейлерам обзор рынка двигателей с осевым потоком, а также обрисовывает их будущий потенциал.
Содержание
Осевые двигатели для систем слежения за солнечными батареями
Классификация двигателей с осевым потоком
Размер рынка и перспективы
Существующие проблемы
Статус исследования
Некоторые предложения для покупателей
Заключение
Осевые двигатели для систем слежения за солнечными батареями
Обычный роторный двигатель может быть либо с внутренним ротором, либо с внешним ротором. Однако независимо от типа магнитный поток направлен в направлении радиуса. Напротив, двигатель с магнитным потоком, параллельным оси вращения, является двигателем с осевым потоком.
В системах слежения за солнечной энергией для привода устройства слежения часто используются двигатели с осевым потоком, что позволяет солнечной панели регулировать свой угол в реальном времени в зависимости от положения солнца. Таким образом, независимо от положения солнца, солнечная панель всегда может поддерживать лучший угол с солнцем, тем самым максимизируя поглощение солнечного света и повышая эффективность фотоэлектрического преобразования.
Классификация двигателей с осевым потоком
Осевые двигатели в системах слежения за солнечными батареями можно разделить на несколько типов. В этой таблице представлена классификация основных типов, представленных на рынке:
| По типу двигателя | Двигатели переменного тока с осевым потоком | На раннем этапе развития солнечного оборудования асинхронные двигатели переменного тока широко применялись в системах слежения за солнечной энергией. Напряжение привода двигателя переменного тока составляет 220 В. Это напряжение может получать энергию непосредственно из сети без необходимости использования дополнительных батарей. Кроме того, двигатель переменного тока, особенно на этапе запуска, может обеспечивать большой крутящий момент, что помогает преодолеть начальное трение, с которым может столкнуться система слежения за солнечной батареей при запуске, гарантируя плавный запуск двигателя и регулировку угла поворота двигателя. панель. |  |
| Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами | Дешевые и эффективные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами все более широко используются в двигателях слежения за солнечной батареей. Они не только способны обеспечивать высокий крутящий момент при низком давлении, но также создают меньшие электромагнитные помехи и более энергоэффективны, обеспечивая устойчивые энергетические решения для использования энергии. Однако срок службы угольных щеток двигателей PMDC может составлять от 1000 до 3000 часов, в результате чего традиционные двигатели PMDC имеют только 3000-5000 часов работы, что ограничивает срок службы двигателя. |  | |
| По режиму езды | Шаговые двигатели | Шаговые двигатели управляются импульсным сигналом. Угол шага вращения шагового двигателя определяется пропорциональным управлением на основе конструкции двигателя. Если управление подразделением схемы управления остается неизменным, то угол поворота ступени теоретически является фиксированным углом. Таким образом, точность шагового двигателя высока, а положение и скорость системы слежения можно точно контролировать. Кроме того, низкий уровень шума делает его пригодным для тихой обстановки. Наконец, срок службы шагового двигателя длительный, поскольку его конструкция проста и его удобно обслуживать. |  |
| Асинхронные двигатели | Этот двигатель переменного тока, также известный как асинхронный двигатель, генерирует электромагнитный крутящий момент за счет взаимодействия вращающегося магнитного поля воздушного зазора и индукционного тока обмотки ротора, чтобы реализовать преобразование электромеханической энергии в механическую энергию. При непосредственном питании от сети переменного тока эксплуатационные расходы невелики, но из-за характеристик индуктивного электромагнитного поля точность управления асинхронными двигателями относительно низкая. |  | |
| По уровню защиты | Двигатели IP65/IP66 | Уровень защиты этих двигателей обычно обозначается кодом IP (защита от проникновения), который идентифицирует уровень герметизации корпуса двигателя. Двигатель IP65 обеспечивает высокую степень защиты от прямого контакта с твердыми предметами и определенную степень защиты от струй воды. IP66 обеспечивает высокую степень защиты от прямого контакта с твердыми предметами и определенную степень защиты от сильных брызг воды. |  Таблица степеней защиты двигателя IP (соответствует IPXX) |
Размер рынка и перспективы
В последние годы индустрия систем слежения за солнечной энергией в Китае быстро развивалась. Согласно анализу китайской отрасли систем слежения за солнечной энергией, опубликованному онлайн-изданием Market Research, с 2015 по 2018 год размер рынка систем слежения за солнечной энергией в Китае вырос с 18.62 млрд юаней до 40.41 млрд юаней, увеличившись почти на 117%. Тем не менее, на перспективы рынка двигателей с осевым потоком в системах слежения за солнечной энергией по-прежнему влияет несколько факторов.
Ниже приведены некоторые ключевые факторы, которые могут повлиять на перспективы двигателей с осевым потоком на рынке систем слежения за солнечной энергией:
- Рост индустрии систем слежения за солнечной энергией: Ожидается, что солнечная промышленность будет продолжать расти по мере роста глобального спроса на возобновляемые источники энергии и экологически чистые энергетические решения. Согласно статистике, объем рынка солнечных трекеров оценивается в 36.62 млрд долларов США в 2024 году и, как ожидается, достигнет 100.51 млрд долларов США к 2029 году, а совокупный годовой темп роста (CAGR) составит 22.38% в течение прогнозируемого периода (2024 г.). -2029). Это напрямую повлияет на спрос на компоненты слежения за солнечной энергией, включая двигатели с осевым потоком.
- Цены на энергию: Волатильность цен на энергоносители, особенно рост цен на ископаемое топливо, может повысить привлекательность производства солнечной энергии, что, в свою очередь, улучшает рыночные перспективы двигателей с осевым потоком.
- Политическая поддержка и субсидии: Государственные субсидии и политическая поддержка возобновляемых источников энергии, вероятно, будут стимулировать установку систем слежения за солнечной энергией, тем самым увеличивая спрос на двигатели с осевым потоком. Например, для дальнейшего развития солнечной промышленности Министерство энергетики США выделило 15 миллионов долларов США, чтобы помочь семьям, предприятиям и сообществам развивать солнечные проекты. Агентство по охране окружающей среды США также объявило о своем обязательстве Партнерства по зеленой энергетике удвоить использование возобновляемых источников энергии, включая солнечную энергию, в течение десятилетия.
- Экологические нормы и цели по сокращению выбросов углекислого газа: Глобальный акцент на сокращении выбросов парниковых газов, вероятно, приведет к увеличению инвестиций в экологически чистые энергетические технологии, такие как солнечная энергия, что будет способствовать развитию рынка двигателей с осевым потоком.
Существующие проблемы
- Высокие первоначальные затраты: Установка двигателей с осевым потоком требует больших первоначальных инвестиций, а также высоких затрат на техническое обслуживание. Тем не менее, это обеспечивает лучшую производительность, а также снижает стоимость всей системы слежения за солнечной энергией, повышая ее конкурентоспособность на рынке.
- Низкая энергоэффективность: По сравнению с другими типами двигателей, двигатели с осевым потоком могут иметь более низкий коэффициент энергоэффективности при определенных условиях. Например, в случае низкой нагрузки, частых запусков, нестабильности напряжения сети и старения двигателя двигатели с осевым потоком могут иметь определенное количество потерь энергии в процессе преобразования электрической энергии в механическую.
- Проблемы с шумом: Двигатели с осевым потоком могут производить определенный уровень шума во время работы, что может быть проблемой для чувствительных к шуму сред (например, в жилых районах, заповедниках и т. д.).
Статус исследования
Применение двигателей с осевым потоком в системах слежения за солнечной энергией — это междисциплинарная область исследований, которая включает в себя множество дисциплин, таких как электротехника, теория управления и технологии солнечной энергии. По состоянию на 2023 год статус исследований двигателей с осевым потоком в системах слежения за солнечной энергией можно резюмировать следующим образом:
Оптимизация энергоэффективности
Исследователи искали способы повышения энергоэффективности двигателей с осевым потоком в системах слежения за солнечной энергией. Это включает в себя оптимизацию конструкции двигателя, например, использование эффективных материалов с постоянными магнитами, улучшение систем охлаждения для снижения теплопотерь и внедрение более эффективных стратегий привода и управления.
Системы управления
Стратегии управления имеют решающее значение для обеспечения максимальной эффективности работы двигателей с осевым потоком при слежении за солнцем. Исследователи разработали множество усовершенствованных алгоритмов управления, таких как нечеткое управление, ПИД-управление, адаптивное управление и т. д., чтобы улучшить скорость и точность реакции двигателя.
Интеллектуальный мониторинг и обслуживание
С развитием Интернета вещей и технологий больших данных исследователи изучают, как двигатели с осевым потоком могут быть интегрированы с другими интеллектуальными системами, чтобы обеспечить мониторинг в реальном времени и прогнозное обслуживание, тем самым сокращая время простоя и затраты на техническое обслуживание.
Некоторые предложения для покупателей
Требования к производительности
Определите требования к производительности вашей солнечной системы слежения за двигателями с осевым потоком, включая мощность, скорость, крутящий момент и эффективность.
Экологическая адаптивность
Учитывайте условия окружающей среды, в которых будет использоваться двигатель, такие как температура, влажность, пыль и коррозия, и выбирайте двигатель, способный адаптироваться к этим условиям.
Экономическая эффективность
Оцените цены на двигатели, предлагаемые различными поставщиками, и проведите анализ экономической эффективности, чтобы гарантировать выбор экономически эффективных продуктов.
Управление и интерфейс
Учитывайте сложность управления двигателем и совместимость интерфейсов и выбирайте двигатель, который легко интегрировать в вашу систему слежения за солнечной энергией.
Сертификация и стандарты
Проверьте, соответствует ли двигатель соответствующим отраслевым стандартам и сертификатам, таким как сертификация CE, сертификация UL и т. д., чтобы гарантировать качество и безопасность двигателя.
Заключение
Двигатели с осевым потоком являются ценным компонентом систем слежения за солнечными батареями, поскольку они помогают повысить общую эффективность солнечных систем. Поэтому неудивительно, что рынок этих двигателей будет расти, и это дает покупателям возможность извлечь выгоду из этого роста. Чтобы получить дополнительную информацию о ключевых тенденциях солнечной энергетики, не забудьте подписаться Блог Chovm.com.
