Spis treści
Jednoosiowa konstrukcja umożliwia ruch systemu w kierunku wschód – zachód, dzięki czemu panele fotowoltaiczne są ustawione prostopadle do kierunku promieniowania słonecznego. Główną zaletą tego systemu jest zwiększona efektywność pozyskiwania energii słonecznej – uzyski są większe średnio o 30% w porównaniu do nieruchomych konstrukcji wolnostojących. System jest zaprojektowany tak, aby maksymalnie wykorzystywać pracę modułów bifacjalnych. Warto nadmienić, że na targach Enex 2020 spółka Energy5 jako pierwsza na rynku krajowym zaprezentowała system wbijany w grunt przeznaczony dla modułów dwustronnych. Kierując się tymi doświadczeniami udało się opracować systemy nadążne, eliminujące zacienienie modułów od ich spodniej strony.
Tracker fotowoltaiczny Energy5
System wyposażony jest w jednostkę centralną, kontrolującą pracę trackera, oraz stację pogodową, która mierzy siłę, kierunek wiatru oraz stopień zachmurzenia. Po przekroczeniu wartości krytycznych system wymusza automatyczne ustawienie paneli w preferowanej pozycji bezpiecznej lub, w przypadku dużego zachmurzenia, ustawia moduły w najbardziej optymalnym położeniu.
Lokalna sterownia wyposażona jest w panel operatorski, dzięki czemu możliwe jest sterowanie farmą z jednego miejsca np. podczas prac serwisowych, co zwiększa bezpieczeństwo użytkowania. Kontroler analizuje na bieżąco parametry poszczególnych trackerów i informuje o występujących błędach. Wykorzystanie systemu pozwala na zwiększenie wskaźnika pokrycia gruntu (GCR) farmy oraz instalację w trudnych warunkach terenowych. System jest wpięty do bezpiecznej wewnętrznej sieci, przez co możliwy jest monitoring farmy 24 / 7 / 365.
Tracker fotowoltaiczny Energy5 wyposażony jest również w czujniki opadu, które umożliwiają pomiar grubości warstwy śniegu. W momencie wykrycia intensywnego opadu trackery przechodzą w tryb automatycznego odśnieżania paneli – obracając konstrukcje naprzemiennie.
Zaawansowane prace badawcze
Wdrożenie trackerów fotowoltaicznych było wynikiem zakończenia prac projektowych oraz uzyskania pozytywnych wyników zaawansowanych badań i testów. W ramach prowadzonych badań konstrukcja wykonała bezawaryjnie 10 600 cykli pracy, odpowiadających okresowi 30 lat ciągłej pracy trackera.
System solarny przeszedł również badania obciążenia wiatrem i śniegiem, badania trwałości napędu i łożysk, badania korozyjne oraz badania cech funkcyjno-użytkowych w środowisku o kategorii korozyjnej do C5.
Ponadto na terenie Zakładu Energy5 wybudowano laboratorium pomiarowe, gdzie przeprowadzono badania porównawcze z uzysków energii, wyprodukowanych przez dwa systemy wolnostojące w układzie 4×3 i 2×6 oraz tracker fotowoltaiczny w układzie 2×6 . Moc modułów zainstalowanych na każdym systemie wynosiła 4,92 kWp, a na konstrukcjach zamontowano jednakowe moduły fotowoltaiczne.
Wyniki prac potwierdziły przewagę trackera fotowoltaicznego, który wytworzył nawet ponad 30% większe uzyski energii w porównaniu do nieruchomych konstrukcji wolnostojących.
Poniższe zdjęcie prezentuje uzyski energii wybranych konstrukcji z laboratorium pomiarowego Energy5:
W przypadku porównania konstrukcji wolnostojącej z modułami klasycznymi do konstrukcji systemu nadążnego Energy5 z modułami bifacjalnymi uzyski mogą być większe od powyższych o 15-20 %.
Funkcja backtracking – minimalizacja zacieniania rzędów
Pozycja paneli słonecznych obliczana jest na podstawie algorytmu astronomicznego. Jego zadaniem jest maksymalizacja ekspozycji na bezpośrednie światło słoneczne poprzez odpowiednie ustawienie paneli słonecznych. Takie ustawienie w godzinach porannych oraz popołudniowych, gdy słońce jest nisko na niebie, przyczynia się do częściowego zacieniania sąsiednich stołów, powodując znaczne straty w produkcji energii z powodu niedopasowania elektrycznego.
Algorytm oblicza kąt tak, aby zapobiec zacienianiu kolejnych rzędów. Takie rozwiązanie to backtracking i polega ono na obrocie paneli do tyłu od „idealnego” położenia, w wyniku czego cień rzucany przez panel jest krótszy i omija kolejny rząd.
Optymalna rotacja wsteczna jest obliczana na podstawie geometrii konstrukcji oraz chwilowej pozycji kątowej słońca tak, aby uzyskać jak najmniejsze straty. Gdy słonce znajdzie się na tyle wysoko, że zacienianie nie występuje, system ustawi panele w pozycji idealnej do aktualnej pozycji słońca. Pozycja paneli jest akutalizowana w równych odstępach czasu (od 1 min do 1 h). Gdy system wykryje zachód słońca, czeka zadany czas, aby odzyskać energię z promieniowania rozproszonego. Po tym czasie parkuje panele w pozycji bezpiecznej i czeka do wschodu słońca.
Efektywna praca trackera w pochmurne dni
W pochmurne dni ilość promieniowania bezpośredniego drastycznie spada – wówczas efektywniej jest pozyskiwać energię z promieniowania rozproszonego – odbitego od ziemi.
Główny kontroler farmy dokonuje pomiaru promieniowania bezpośredniego
i rozproszonego. W momencie wykrycia zachmurzenia trackery automatycznie ustawią się w pozycji horyzontalnej, aby wydajniej pozyskiwać energię z promieniowania odbitego od ziemi. System może wielokrotnie w ciągu dnia przełączać się pomiędzy aktywnym śledzeniem słońca, a trybem statycznym, w którym trackery pozostają nieruchome. Dostosowuje on swoją pracę do aktualnych warunków pogodowych, by wybrać najbardziej optymalne rozwiązanie.
Odporność korozyjna potwierdzona badaniami
Aby potwierdzić wytrzymałość korozyjną trackerów fotowoltaicznych Energy5, przeprowadzono testy elementów konstrukcyjnych – ciętych na laserze, które poddano działaniu obojętnej mgły solnej według PN-EN ISO 9227:2017-06 w zakresie natrysku ciągłego 1440 h, co odpowiada klasie korozyjnej C5.
Trackery fotowoltaiczne Energy5 spełniają wymagania do kategorii korozyjnej środowiska C5, oznacza to, że mogą być stosowane w obszarach przemysłowych
i przybrzeżnych o średnim zasoleniu, a także w obszarach o dużej wilgotności i agresywnej atmosferze. Solarne konstrukcje Energy5 wykonane są ze stali czarnej pokrytej powłoką metaliczną Magnelis®.
Energy5 Sp. z o.o. kładzie duży nacisk na dostarczanie jedynie trwałych i bezpiecznych mocowań i jako jedna z niewielu firm na rynku bada swoje konstrukcje w laboratoriach akredytowanych pod kątem trwałości korozyjnej. Dzięki temu firma posiada dużo szerszy wachlarz możliwości konfigurowania podkonstrukcji jako zestawu wyrobów, niż wynika to z ogólnych wytycznych producenta materiału wsadowego.
Badania korozyjne Energy5 potwierdziły spełnienie parametrów korozji podłoża (rdzy) RP 10 i wykazały, że technologia zestawu wyrobów Energy5 Sp. z o.o. spełnia najwyższe standardy ochrony korozyjnej. Tym samym wszystkie elementy konstrukcji, bez względu na ich grubość, osiągnęły najwyższe wymagane normami parametry ochrony korozyjnej.
Energy5 Sp. z o.o. jest prekursorem badań konstrukcji fotowoltaicznych – szczególnie w zakresie ich korozyjności. Firma dysponuje stosownymi danymi, a te umożliwiają jej dobór odpowiednych konstrukcji fotowoltaicznych, które uwzględniają kategorie korozyjne środowiska oraz warunki glebowe. Takie podejście zapewnia Inwestorów i wykonawców inwestycji fotowoltaicznych, że gwarancje producenta udzielane są wyłącznie na podstawie badań całych zestawów wyrobów i są zasadne.
Warto przypomnieć, że firma jako pierwsza i jedyna na rynku uzyskała Krajową Ocenę Techniczną, która stanowi niezaprzeczalne potwierdzenie najbardziej zaawansowanych rozwiązań, wykraczających poza rozwiązania stosowane na rynku w ramach normy zharmonizowanej PN-EN 1090-1.
