Podążanie za Słońcem – kaprys czy konieczność?

Szukając rozwiązań, które zwiększą uzyski energii produkowanej przez farmy fotowoltaiczne, wielu inwestorów zastanawia się nad wykorzystaniem systemów nadążnych. Do tej pory ten temat nie był zbyt często poruszany w Polsce, między innymi ze względu na mity, które wokół niego narosły, a także ze względu na brak dostępnych technologii. Chciałbym obalić mit, który mówi, że w naszej szerokości geograficznej stosowanie trackerów jest nieopłacalne ze względu na niewielkie zyski energii. Czy konstrukcje nadążne, tzw. trackery, mogą mieć zastosowanie w Polsce? Absolutnie tak! Gdyby tak nie było, to duże fundusze inwestycyjne w ogóle nie interesowałyby się tym tematem, ale… spójrzmy na wyniki badań.

Zdjęcie autora: Paweł Wiktorowicz

Paweł Wiktorowicz

Business Development Director, Corab Sp. z o.o.

Większe uzyski

Corab, jako producent konstrukcji montażowych, we współpracy z Państwową Akademią Nauk oraz Instytutami Badawczymi, cały czas bada wykorzystanie trackerów w polskich warunkach geograficznych. Po wielu miesiącach testów opracowaliśmy nowy produkt – konstrukcję przeznaczoną do systemów nadążnych, która pokazuje, że z powodzeniem takie instalacje mogą powstawać również w Polsce. Mowa oczywiście o trackerach jednoosiowych. Dlaczego? Tracker dwuosiowy pozwala na osiągnięcie niewiele większych uzysków energii od trackera jednoosiowego, a wiąże się z wyższymi kosztami budowy, a także dużo większą złożonością techniczną. Wybór trackerów jednoosiowych jest więc oczywisty. Przyjrzyjmy się jednak, z jakimi korzyściami się wiąże.

Gdybyśmy porównywali system wolnostojący, skierowany na południe, o stałym kącie nachylenia i oparty o moduły monofacjalne, do jednoosiowego systemu nadążnego opartego o te same komponenty, to okazałoby się, że instalacja nadążna pozwala na 20% większe uzyski energii. Gdybyśmy porównali te instalacje, ale oparte o moduły bifacjalne, które są coraz częściej stosowane na farmach fotowoltaicznych, a ich cena jest już niewiele wyższa niż modułów monofacjalnych, to okazałoby się, że instalacja w systemie nadążnym jest w stanie wyprodukować nawet o 30% więcej energii. To wyniki badań, które zostały potwierdzone przez niezależne instytuty badawcze. Oczywiście trzeba zaznaczyć, że wiele zależy od projektu, lokalizacji oraz zastosowanego algorytmu śledzenia Słońca.

Algorytmy 

Zwykle producenci posługują się dwoma podstawowymi algorytmami, które pozwalają śledzić drogę Słońca w ciągu dnia. Pierwszy z nich to tak zwany algorytm różnicowy, który wymaga zastosowania dodatkowych czujników promieniowania, które pozwalają na dostosowanie systemu do danej sytuacji, np. rozproszonego światła w zimie, w krótkim czasu.

W naszym produkcie zastosowaliśmy jednak algorytm astronomiczny. Dzięki niemu z góry wiemy, jak system będzie podążał za słońcem w ciągu dnia w danym miesiącu. Taki algorytm wiąże się z nieco mniejszymi uzyskami energii niż algorytm różnicowy, ale jest mniej podatny na błędy systemowe czy zabrudzenia. Jest też mniej podatny na puste przebiegi systemu, które zdarzają się w szczególności w naszej szerokości geograficznej. Unikamy tym samym sytuacji, w których system prostuje się, reagując na chwilowe zacienienie, po czym wraca do optymalnego położenia. To czas stracony, który naszym zdaniem jest nie do odzyskania. Z tego względu w polskich warunkach klimatycznych postawiliśmy na algorytm astronomiczny, którego zastosowanie jest bardziej uzasadnione.

Kontrole systemów nadążnych

Niewielkie uzyski to nie jedyny mit, który krąży wokół stosowania trackerów w instalacjach fotowoltaicznych. Często przeciwnicy stosowania systemów nadążnych zwracają uwagę na to, że zastosowanie dodatkowych elementów ruchomych powoduje, że instalacje wymagają dodatkowej kontroli i częstszych przeglądów, a tym samym mogą częściej zawodzić inwestorów. Na pewno systemy nadążne są bardziej złożone od standardowych konstrukcji, które nie zawierają mechanizmów czy też automatyki, ale trzeba podkreślić, że jest to rynek, który się rozwija. Cały czas powstają nowe urządzenia i systemy. Tworzą się także firmy, które specjalizują się w tych rozwiązaniach. Można więc powiedzieć z całą pewnością, że systemy nadążne są coraz lepiej dopracowane. 

Faktem jest, że systemy nadążne wymagają pewnej kontroli, ale systemy standardowe również jej wymagają ze względu na zastosowaną elektronikę. Kontrola konstrukcji jest więc po prostu niewielkim rozszerzeniem skali monitoringu na farmach fotowoltaicznych.

Opłacalność

Mówiąc o opłacalności systemów nadążnych, zwykle mamy na myśli systemy stosowane na farmach fotowoltaicznych. Nie wykluczamy zastosowania systemów nadążnych w mikroinstalacjach fotowoltaicznych, ale trzeba pamiętać, że automatyka w nich stosowana jest dosyć kosztowna. Przy większych instalacjach ten koszt jest już zdecydowanie mniej odczuwalny. Opłacalność zastosowania trackerów wzrasta więc wraz ze zwiększeniem skali inwestycji. Zdarzają się jednak instalacje nadążne w gospodarstwach domowych. W Corab dobieramy konstrukcję pod daną inwestycję, w zależności od jej wielkości, zastosowanych komponentów i lokalizacji. Tym samym jesteśmy w stanie reagować na potrzeby klientów i dopasowywać się do ich wymagań.

Materiał pochodzi z wydania Globenergia 4/2021

Zobacz również