Większość osób zapewne wie, że panele fotowoltaiczne pracują najwydajniej, gdy są ustawione prostopadle w kierunku słońca. Niestety, ze względu na swoją konstrukcję, są one skazane na trwanie w jednej pozycji, przez co ich możliwości są znacznie ograniczone. Słońce w zależności od pory roku, dnia czy godziny, wędruje po niebie przyjmując co rusz inną pozycję - oznacza to, że nawet przy najlepszych chęciach, standardowe moduły nie są w stanie pracować z pełną wydajnością. Inżynierzy z całego świata postanowili rozwiązać ten problem tworząc rewolucyjne rozwiązanie - a jest nim tracker solarny. Co to takiego i w jaki sposób działa? Zapraszamy do lektury!
Co to jest tracker solarny?
Panele fotowoltaiczne powinny być ustawione prostopadle do źródła promieniowania słonecznego tak, aby mogły pracować przez cały dzień z maksymalną wydajnością. Niestety, w przypadku klasycznych instalacji PV nie jest to możliwe ze względu na ciągły ruch słońca. Istnieje jednak pewne rozwiązanie, które staje się coraz popularniejsze - szczególnie na farmach fotowoltaicznych i w gospodarstwach rolnych. Mowa tutaj o wynalazku okrytym nazwą tracker solarny (solar tracker).
Tracker solarny, zwany też systemem nadążnym, jest konstrukcją umożliwiającą instalacji fotowoltaicznej śledzenie ruchu słońca i ustawianie jej w idealnym położeniu - wszystko to w celu uzyskania maksymalnych efektów, jakie oferuje fotowoltaika. Dzięki temu, ilość wyprodukowanej energii oraz zysk z instalacji PV wykorzystującej trackery może być nawet o 30% większy, niż w przypadku systemu zamontowanego w standardowej technologii.
Konstrukcja trackera solarnego oparta jest na stelażu, do którego mocowane są moduły fotowoltaiczne wraz ze specjalnymi siłownikami, które pozwalają na zmianę pozycji paneli w zależności od ruchu słońca. W skład systemu wchodzi również sterownik, który wykorzystuje GPS lub czujniki światła, aby wyznaczyć jak najlepsze ustawienie dla instalacji. To on również odpowiada za przesuwanie całej konstrukcji zgodnie z narzuconymi wytycznymi. Trackery solarne najczęściej napędzane są poprzez silniki elektryczne.
Energia potrzebna do zmiany ustawienia paneli, bardzo często pochodzi z obsługiwanego systemu fotowoltaicznego. W zależności od rodzaju urządzenia, trackery solarne mogą pochłonąć nawet 10% energii elektrycznej wyprodukowanej przez fotowoltaikę w ciągu roku. Warto jednak zauważyć, że suma zysków z instalacji rekompensuje tę stratę.
Tracker solarny - rodzaje systemów
Na ten moment możemy wyróżnić dwa główne rodzaje systemów nadążnych. Pierwszym z nich jest tracker solarny jednoosiowy. Zgodnie z jego nazwą, pozwala on przesuwać się panelom po jednej osi - poziomej lub pionowej. Instalacje fotowoltaiczne zamontowane na jednoosiowych trackerach gwarantują zwiększenie uzysków z instalacji o około 30% względem standardowego, stacjonarnego systemu PV.
Drugim popularnym rodzajem systemów nadążnych jest tracker solarny dwuosiowy. W tym wypadku moduły mogą poruszać się zarówno w osi poziomej, jak i pionowej. Choć rozwiązanie to jest nieco kosztowne, to pozwala na precyzyjne ustawienie paneli fotowoltaicznych prostopadle w kierunku słońca. Większy zakres ruchu = większa wydajność instalacji. W przypadku fotowoltaiki na trackerach dwuosiowych, może ona zwiększyć się nawet o 40% względem klasycznych systemów.
Tracker solarny - zalety
Tracker solarny to innowacyjne rozwiązanie, którego zadaniem jest zapewnienie optymalnego kąta padania promieni słonecznych na moduły, co z kolei przekłada się na zwiększenie wydajności systemu fotowoltaicznego. Dzięki zastosowaniu trackerów solarnych, panele fotowoltaiczne są w stanie efektywniej wykorzystać energię słoneczną, tym samym produkując maksymalne ilości energii elektrycznej.
Korzystanie z trackerów solarnych przynosi wiele korzyści dla systemów fotowoltaicznych. Poza zwiększeniem produkcji energii, tracker pozwala na zmniejszenie ryzyka zabrudzenia paneli. Regularna zmiana położenia modułów sprawia, że są one mniej podatne na zanieczyszczenia, takie jak kurz, liście czy śnieg. Ponadto, dzięki trackerom panele są łatwiejsze do czyszczenia i konserwacji - to niezwykle istotny aspekt ponieważ jak wiadomo, czynności te w dużym stopniu przekładają się na ich wydłużoną żywotność.
W przypadku awarii paneli, tracker solarny może również okazać się bardzo przydatnym narzędziem. Dostęp do paneli jest łatwiejszy, co ułatwia naprawę lub konserwację, a także przyspiesza czas potrzebny na wykonanie prac. Dzięki temu, zastosowanie trackera solarnego zwiększa nie tylko wydajność, ale także niezawodność systemu fotowoltaicznego.
Tracker solarny - wady
System nadążny w fotowoltaice choć przynosi korzyści, niestety, niesie ze sobą także pewne wady. Wysokie koszty instalacji to główna wada trackerów solarnych. Nie jest to zupełnie nowa technologia, a jednak wciąż pozostaje o wiele droższa niż standardowe panele fotowoltaiczne na gruncie czy dachu. Wraz z kosztami zakupu trackerów należy uwzględnić także koszty związane z ich montażem i konserwacją, która jest nieco bardziej skomplikowana, niż w przypadku klasycznych systemów PV.
Kolejną wadą trackerów solarnych jest większe ryzyko awarii mechanicznych i elektronicznych. System nadążny, choć w pewnym stopniu chroni delikatne moduły fotowoltaiczne, to sam jest objęty ryzykiem uszkodzenia. Częstsze problemy z ruchomymi elementami i elektroniką mogą prowadzić do zwiększenia kosztów związanych z naprawami i konserwacją systemu.
Pomimo powyższych wad, korzyści płynące z trackerów solarnych są nie do przecenienia. Zgodnie z badaniami naukowymi, korzystanie z systemu nadążnego może zwiększyć zysk z instalacji fotowoltaicznej o średnio 30%. Dodatkowo, panel fotowoltaiczny na trackerze jest mniej podatny na zanieczyszczenia, dzięki regularnym zmianom pozycji. Dostęp do paneli w razie potrzeby naprawy lub konserwacji jest także wygodniejszy - i to również należy mieć na uwadze.
Ile kosztuje tracker solarny?
Podobnie jak w przypadku każdego innego urządzenia, to, ile kosztuje tracker solarny uzależnione jest od kilku czynników - głównie od producenta, wielkości systemu oraz zastosowanej technologii (tracker jednoosiowy/dwuosiowy). Średnia cena trackera dwuosiowego, w skład którego wchodzą cztery panele fotowoltaiczne o mocy 1,2 kW, waha się pomiędzy 6 a 10 tysięcy złotych. Im wyższa moc instalacji, tym wyższa cena. Za system o mocy 3 kW zapłacimy nawet 18 tysięcy złotych.
Tracker solarny - dla kogo?
Fotowoltaika na trackerach, czyli systemach nadążnych, może wydawać się na pierwszy rzut oka mało opłacalna, ze względu na koszty związane z montażem i uruchomieniem, a także wyższe ryzyko problemów mechanicznych. Jednak odpowiedź na pytanie, czy taki system się opłaca, nie jest oczywista.
W przypadku farm fotowoltaicznych, gdzie szybki zwrot inwestycji jest priorytetem, wykorzystanie systemów nadążnych może mieć duży sens, ponieważ mogą one osiągać około 30% dodatkowego zysku z tej samej powierzchni paneli. Dodatkowo, farmy fotowoltaiczne często zajmują się dzierżawią wykorzystywane grunty, co wiąże się z dodatkowymi kosztami. Zastosowanie trackerów solarnych pozwala na maksymalizację ilości energii pozyskiwanej z danego obszaru - pozwala to inwestorom na spore oszczędności.
W przypadku fotowoltaiki dla domu lub biznesu, gdzie minimalizacja zajmowanej powierzchni nie odgrywa takiej roli, korzystanie z systemów nadążnych może być mniej opłacalne. Jednak, gdy zależy nam na maksymalnych zyskach z jak najmniejszej powierzchni, opcja ta może być dla nas odpowiednia. Koszty systemów nadążnych są zróżnicowane i zależą różnych czynników, a szacunkowe ceny trackerów solarnych do fotowoltaiki wahają się od kilku do kilkunastu tysięcy złotych. Nie jest to więc inwestycja, na którą każdy może sobie pozwolić. Ostatecznie, wybór pomiędzy statyczną fotowoltaiką a fotowoltaiką na trackerach zależy od naszych indywidualnych potrzeb i wymagań.
