光伏行业太阳跟踪与SKF太阳能轴承简介
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在成本和价格快速下降的背景下，太阳能电力需求在过去20年中年均增长40%，因此，太阳能设备制造商和运营商面临着安装大型系统的挑战，这些系统在20年或更长的使用寿命内提供一致的发电性能。此外，该行业需要继续降低太阳能技术的成本，以使太阳能与化石燃料充分竞争，因此该行业必须找到以最低成本最大化电力输出的方法。
为了确保上述最大化太阳能发电，行业开发了可靠和精确的太阳跟踪，确保始终能够最大化发电。无论是光伏（PV）、聚光光伏（CPV）还是聚光太阳能（CSP）（如上图所示），SKF都提供了一系列与太阳能跟踪相关的免维护解决方案，其中包括创新产品，如SKF太阳能线性致动器（SKF BeyondZero产品组合的一部分）和专门为太阳能市场开发的SKF太阳能轮毂（如下图所示），这两种产品均由SKF设计、组装、测试和验证，此外，SKF提供免维护轴承解决方案，可将其与在产品使用寿命内完全密封的外壳集成。
一、为什么选择太阳跟踪？ 跟踪系统是高效太阳能发电的重要保证，它们有助于提高光伏板的功率输出，双轴跟踪器可将其提高40%，并为CPV和CSP系统充分捕获太阳辐射（如下图所示）。为了最大化发电，这些系统需要具有高性能特性，以及提供能够在恶劣的室外条件下运行的可靠解决方案，太阳跟踪系统必须以一定的精度跟踪太阳，光伏技术在±1度范围内跟踪太阳，而CPV技术在±0.1度范围内追踪太阳，因此，驱动系统必须没有太大的间隙或“反冲”，否则，当风吹过时，系统会来回摇晃，要么失去效率，要么根本发不出电。
SKF在全球范围内提供太阳能跟踪应用所需的所有驱动器【如太阳能线性致动器和太阳能轮毂，用于跟踪系统，以沿东西方向（称为“方位角”运动）或南北方向（称为“仰角”运动）移动太阳能电池板，或两者兼而有之】和组件，并具有几乎免维护的额外优势。 二、跟踪解决方案 解决方案包括“方位角”调整功能、CASD系列SKF太阳能线性致动器“仰角”调整功能，以及SKF极其广泛的产品组合中的适当轴承，此类解决方案适用于大多数类型的太阳能发电，光伏板、聚光光伏板和聚光太阳能发电系统，如抛物线槽、定日镜或太阳能盘等。
太阳能轴承（如上图所示）是SKF的最新产品，旨在帮助提高太阳能跟踪系统的效率，这类轴承专为定制的太阳能需求而设计，在整个系统的整个生命周期内，从日出到日落都能准确跟踪太阳。与当今的维护密集型解决方案相比，该技术提供了显著的改进，SKF太阳能轮毂的设计使用寿命为20年，无需停机更换零件，也无需重新润滑。卓越的材料选择、优化的材料处理、改进的润滑和最佳的密封，确保了该产品适合恶劣的环境，拥有更长的使用寿命。SKF太阳能轴承降低了运营成本，利用其最小化的反冲，提高了发电效率，降低了电力平准化成本（即LCOE）。 三、太阳能枢纽建设
太阳能轴承 CRSD 290（如上图所示）专为太阳跟踪应用而设计，覆盖范围广泛的面板尺寸，从约20至70平方米，根据跟踪器设计和风力条件，可高达90平方米，CRSD 290是一种旋转驱动装置，由预紧的主轴承、齿轮组和壳体组成，装配过程中的预紧提供了最小的齿隙跟踪，蜗轮组设计为具有自锁功能，使其能够在无外部制动器的情况下保持静态扭矩，此外，为齿轮组选择的材料与适当的热处理相结合，可提供高扭矩承载能力和有限的磨损，延长产品寿命。 与现有的市场标准解决方案相比，新产品密封得到了优化，以在运行期间润滑脂损失小，减少环境影响，并减少重新润滑的需要，由于SKF对润滑脂和润滑的了解，为这种缓慢移动的应用选择了最佳润滑脂，从而提高了性能。CRSD 290轴承实际上是免维护的，与要求每年重新润滑的现有市场标准相比，20年内无需维护，最后，整个设计在密封外壳中得到保护，即使在极端条件下也能获得最佳性能，其防护等级为IP 65。 太阳能轴承可选择集成电机和电子设备，以提供完全集成的太阳能解决方案，CRSD 290太阳能轮毂可与交流或直流电压电机集成，可安装在太阳能轮毂的右侧或左侧。 四、太阳能线性致动器
SKF的一系列线性执行器CASD-20和CASD-60（如上图所示）已经开发出来，以满足与太阳能轮毂相同的高性能标准，即发电量增加、使用寿命长、可靠性高、易于安装且无需维护。线性致动器包括一个带有集成齿轮箱的螺钉、电机、轴承、润滑剂、两个限位开关、霍尔传感器和一个电路板，所有这些都在密封外壳中受到保护（如下图所示），在这种情况下，即使在最恶劣的环境中，也可以通过使用密封保护管提高可靠性和更好的驱动器保护来实现性能。
更高的静态与动态负载比允许即使在强风条件下，太阳能也能正常发电，对于CASD-20，动载荷和静载荷分别为5 kN和20 kN，对于CASD-60，这些值分别为12 kN和60 kN，根据静载荷，两个致动器的行程均高达1500 mm，CASD-20的运行速度高达2 mm/s，CASD-60的运行速度为2.5 mm/s。 CASD线性执行器可提高效率，降低电流消耗、提高定位精度和限制反冲，作为一个完整的单元，致动器不仅易于安装在任何太阳能应用中，而且还大大缩短了设计和开发时间，同时节省了运行成本。 五、太阳能追踪的好处
对于光伏系统，通过使用包含SKF太阳能轮毂的双轴跟踪系统，太阳能跟踪可将效率或功率输出提高40%，对于CPV和CSP，该技术需要太阳能跟踪系统才能正常运行，因此太阳能跟踪对于聚光技术至关重要。 为了最大限度地降低成本，该技术使用太阳能跟踪系统非常重要，该系统可以通过更简单、更快的安装、最小化维护间隔（如果不完全消除维护间隔的话），以及通过不需要现场更换或维修的可靠产品，降低总拥有成本。 太阳能设备生产商和运营商都可以从与SKF的合作中获益，通过合作，制造商可以从SKF广泛的工程设计专业知识和制造效率中获益，可以提高质量和客户满意度，同时避免昂贵的保修工作，通过更可靠的系统，运营商可以在更长的时间内产生更多的电力，从而降低太阳能系统的寿命成本。 |
