Ce este un solar tracker?

Ce este un solar tracker?

Solar trackerele sunt dispozitive integrate în structura de susținere a fotovoltaicelor, care permit modificarea înclinației panourilor pentru a beneficia de o iradiere maximă a celulelor fotovoltaice pe tot parcursul zilei.

Soarele își schimbă poziția Nord-Sud în funcție de anotimp (unghiul de incidență crește iarna, scade vara și depinde de latitudinea geografică), dar orientarea Est-Vest se modifică zilnic, ceea ce impactează producția de energie a panourilor montate pe structuri de susținere fixe.

Tipuri de solar tracker

După sistemul de conducere, solar trackerele pot fi clasificate în:

Solar trackere active

Sunt sistemele care au nevoie de energie electrică pentru a funcționa. Energia poate să provină de la sistemul fotovoltaic și pune în funcțiune dispozitivul de acționare. Au o acuratețe superioară trackerelor pasive și folosesc senzori de temperatură, anemometre, piranometre, uneori adevărate stații meteorologice pentru a furniza parametrii reali softului algoritmic de control care coordonează deplasarea panourilor.

Sunt deosebit de performante și au capacitatea de a adopta o poziție defensivă în caz de furtună și vânt puternic (instabilitatea aerodinamică fiind una dintre marile probleme ale solar trackerelor, în general).

Solar trackere pasive

Sunt sistemele care nu au nevoie de energie electrică pentru a funcționa. Ele folosesc energia calorică pentru a produce expansiunea unor gaze cu punct de fierbere scăzut (cum ar fi freonul). Această dilatare pune în funcțiune dispozitivul de acționare. Pe timpul nopții, panourile sunt aranjate manual în poziție verticală, urmând ca după răsăritul soarelui mișcarea instalației să se producă pe direcția cu cea mai mare temperatură percepută de sistem.

Pentru a evita potențialele probleme legate de scurgerea gazelor, au fost propuse și trackere ce utilizează aliaje cu memoria formei. Un inconvenient major al solar trackerelor pasive este nefuncționalitatea lor în condiții de climă rece și aplicabilitatea restrânsă la zonele climatice aride. Pentru a fi protejate pe timp de furtună, acționarea în vederea aducerii în plan orizontal a panourilor se face manual. Există mai multe surse de pierderi în cadrul acestor sisteme, iar producția suplimentară de energie e impredictibilă.

După axa de rotație, trackerele solare pot fi clasificate în:

Solar trackere într-un singur ax

Mișcarea panourilor se face într-un singur ax, care poate fi orizontal, înclinat sau vertical. Cel mai frecvent este folosit axul orizontal cu orientare Nord-Sud, care permite deplasarea panourilor de la Est (dimineața) spre vest (după-amiaza), la un unghi maxim de 45° față de planul orizontal. Față de structurile de susținere fixe, producția totală de energie poate crește cu 25-35%.

Solar trackere în două axe

Deplasarea panourilor se face atât pe direcția Est-Vest, cât și pe direcția Nord-Sud. Aceste trackere orientează panourile astfel încât în orice moment al zilei, razele să cadă perpendicular pe celulele fotovoltaice, incidența fiind optimizată pentru o producție maximă de energie electrică. Față de structurile de susținere fixe, producția totală de energie poate crește cu 30-40%.

Avantajele și dezavantajele solar trackerelor

Solar trackerele au fost concepute pentru a soluționa problema statismului panourilor fotovoltaice față de Soare, care e într-o continuă mișcare aparentă pe cer. Practic, în condiții atmosferice ideale, panourile solare orientate spre Sud înregistrează un vârf de producție energetică în jurul orei 12:00, dar în restul zilei sunt mai puțin performante din cauza unghiului de incidență variabil al razelor solare (despre orientarea panourilor fotovoltaice puteți citi aici ). Prin analogie, putem compara mișcarea solar trackerului cu heliotropismul plantei de floarea-soarelui, care urmărește zilnic parcursul Soarelui, de la est la Vest. Optimizarea acestui unghi duce la creșterea producției de energie electrică într-un interval orar extins, manifestat printr-o curbă de producție aplatizată, mult mai constantă.

Utilizarea sistemelor solar tracker scade, prin urmare, și necesarul de teren, structură de susținere și panouri fotovoltaice pentru construcția unei centrale fotovoltaice, față de un parc de capacitatea similară, montat pe structuri fixe. Aceste avantaje trebuie, însă, corelate cu investițiile suplimentare necesare pentru achiziția echipamentului, pregătirea prealabilă a terenului, montarea și mentenanța ulterioară. În general, folosirea solar trackerelor devine avantajoasă în cazul proiectelor mari, de peste 1 MW, sub această capacitate implementarea lor nu se justifică, din punct de vedere economic. Termenul de garanție oferit de producători este mai mic decât pentru structurile fixe, iar riscul de apariție a unor defecțiuni crește datorită complexitățiii echipamentelor electronice și a uzurii mecanice a componentelor.

https://sinovol taics.com/learning-center/csp/active-trackers-and-passive-trakers/

https://news.energysage.com/solar-trackers-everything-need-know/

https://www.solarfeeds.com/mag/solar-trackers-types-and-its-advantages-and-disadvantages/