Solar tracker

Bemærk: Nogle af informationerne om solenergitilførsel og investeringsafkast i denne artikel kan være forældede. For aktuelle oplysninger om hver stats programmer, besøg vores Solar Feed-in Tariffer side. En god måde at maksimere dit solsystems ydeevne er at montere det på en solcelletracker. Med solcelletrackere kan du øge dit PV-anlægs elektriske effekt markant og dermed generere flere indtægter fra feed-in-tariffen. Som forklaret i denne artikel er solcellesporere dog mere egnede til deres økonomiske levedygtighed på store systemer og er mere afhængige af niveauet for den tilbudte tilførselstariff end af geografisk placering.

Hvad er en solar tracker?

En solar tracker er en enhed, der sporer solens bevægelse hen over himlen i løbet af dagen, og udsætter dine PV-celler for en større mængde sollys og derfor producerer mere elektricitet. Fordi PV-celler fungerer bedst, når de vender direkte mod solen. Solens vinkel på himlen ændrer sig i løbet af året, efterhånden som jordens hældning i forhold til solen ændres. Om sommeren står solen højt på himlen og bliver længere på himlen, fordi den rejser gennem en længere bue. Om vinteren står solen lavere på himlen og forbliver kortere, når den rejser gennem en kortere bue.

Variation i solens vej i løbet af dagen og årstiderne

Denne effekt øges, jo længere du er fra ækvator. I Tasmanien er dagene meget lange om sommeren og meget korte om vinteren. I Darwin er der meget mindre variation.

Hvordan fungerer en solar tracker?

En solar tracker er en mekanisk enhed, der følger solens vej i løbet af dagen. Der er to forskellige typer af mekanismer, der er mest almindeligt anvendt: aktive trackere og passive trackere. Aktive trackere er rettet mod solen ved hjælp af elektriske kredsløb i form af lysfølsomme fotosensorer. Motorer og gear bruges derefter til at pege trackeren i retning af solen på kommando af fotosensorerne. Active trackers indeholder elektriske komponenter og bruger derfor lidt strøm. Passive trackere bruger en hydraulisk mekanisme, der reagerer på solens varme. En komprimeret gasvæske med lavt kogepunkt tvinges til den ene eller den anden side af solens varme, hvilket skaber gastryk og derved bevæger mekanismen fremad. Passive trackere bruger generelt ikke elektricitet. Aktive trackere er typisk mere præcise end passive trackere og foretrækkes derfor til applikationer, hvor det højeste niveau af nøjagtighed er påkrævet, såsom ved brug af koncentrerende solpaneler. Til solcelleanlæg er nøjagtigheden af ​​passive trackere mere end tilstrækkelig.

Hvad sker der, når solen skjules af skyer?

På overskyede dage vil dine solceller fortsætte med at producere energi, når der stadig er lys, men med reduceret ydelse. I sådanne situationer justerer solar-trackeren sig optimalt efter de samme principper for at fange det stærkest reflekterede omgivende lys. Så snart solen begynder at skinne igen, vil den rette sig mod den igen.

Hvilke typer solar trackere findes der?

Der er to hovedtyper af sol-trackere: enkeltakse og dobbeltakse.

Enakset

Enkeltaksede solsporere følger solen fra solopgang til solnedgang, mens den bevæger sig øst til vest hen over himlen i løbet af dagen. De kaldes single-axis trackers, fordi mekanismen kun roterer i et plan omkring en enkelt akse. Aksen kan orienteres således, at cellerne er i en vinkel (kaldet polaraksen) eller ligge fladt (kaldet den vandrette akse). Den vandrette akse er mere velegnet til små breddegrader (placeringer i troperne og tættere på ækvator, f.eks. det nordlige Australien), mens polaraksen er mere velegnet til større breddegrader (placeringer langt fra ækvator, f.eks. det sydlige Australien).

Polar type enkeltakset tracker

Fordelene ved enkeltaksede trackere er, at de er mindre komplicerede og derfor mere omkostningseffektive. Som det kan ses på billederne nedenfor, udnytter enkeltakse trackere mange af fordelene ved solsporing. Enkeltaksede trackere er særligt effektive på steder tættere på ækvator, hvor solbuen på himlen er mindre variabel i løbet af dagen og årstiden.

Vandrette type enkelt-akse trackere

Enkeltaksede vandrette trackere er også strukturelt mere stive og stabile og derfor mindre modtagelige for skader under storme. Ud over de normale enkeltakse muligheder er der udviklet en ny solcelleteknologi kaldet Tubular Solar, hvor formen på selve cellerne er cylindrisk, hvilket gør det muligt for cellerne at fange den maksimale mængde lys, når solen går igennem sin daglige cyklus.

Enkeltakset rør solteknologi

To-akset

Dual-axis eller dual-axis trackers følger solen fuldstændigt. De to rotationsakser gør det muligt for trackeren altid at placere solcellerne direkte vinkelret på solens stråler. Fordi de kan tilpasse sig både solens højde og øst-vest rotation, tilpasser de dobbeltakse trackere sig fuldt ud til årstiderne, tilpasser sig solen, når den sidder lavt i horisonten og ved solopgang og solnedgang er midt på dagen høj på himlen.

To-akset solar tracker

Dual-axis trackers fanger hele solens udstrækning, men er lidt mere komplekse og derfor lidt dyrere. Dual-axis trackers gør en større forskel på højere breddegrader (længere mod syd i Australien), hvor der er betydelige årstidsvariationer i solens højde og bue.

Ulemper ved sol-trackere

• Yderligere forudgående omkostninger til dit solsystem
• Generelt kræves der en del vedligeholdelse
• Bevægelige dele og øget kompleksitet introducerer de sædvanlige risici for fejl
• Strukturelt mindre stiv end permanente monteringer og derfor sårbar over for stormskader

Ydelse af sol-trackere i Australien

En solcelletracker øger outputtet af solcellemoduler på tidspunkter uden for spidsbelastningsperioder på dagen, mens et statisk monteret modul kun vil blive udsat for skjult eksponering. Dette kan ses i grafikken af ​​to solpaneler ved siden af ​​hinanden, den ene monteret på en tracker, den anden statisk (nedenfor).

Sammenligning af ydeevnen af ​​soltrackere og statiske solpaneler

Den modellerede ydeevne af soltrackere for forskellige steder i Australien er vist nedenfor. Modellering blev udført ved hjælp af PVWatts Performance Calculator for Grid-Connected PV Systems, udviklet af Renewable Resource Data Center, en del af US National Renewable Energy Laboratory. De følgende tal tager højde for alle nødvendige faktorer, herunder meteorologiske faktorer såsom gennemsnitligt skydække og temperaturtabsfaktorer.

Som tabellen nedenfor viser, vil installation af en enkelt-akset solcelle-tracker øge din energiproduktion i Sydney med 20 % i løbet af året, og en dobbelt-akset tracker vil øge din energiproduktion med 25 %. Den årlige gennemsnitlige stigning i energiproduktion (kWh) fra enkelt- og dobbeltaksede solcelleanlæg

Den årlige gennemsnitlige stigning i energiproduktionen (kWh/år for et 1 kW system) for et fast, enkelt-akset og to-akset solcelleanlæg

*Faste basistal fra Clean Energy Council (se artiklen Hvor meget energi vil mine solceller producere?)

Økonomi af solar trackers

Som tabellen nedenfor viser, øger en enkeltakset tracker din solenergiindtægt i Sydney med $177 pr. kW installeret kapacitet eller $220 pr. kW for en dobbeltakset tracker. Det er dog vigtigt at bemærke, at nøglefaktoren i den økonomiske levedygtighed af solcellesporere er den tilbudte tilførselstariff. Yderligere indtægter genereret ved brug af enkelt- og dobbeltakse sporingssystemer på grund af øget energiproduktion (forudsat at al yderligere produktion sælges til den relevante feed-in-takst)

Casestudie 1 “Toakset 10kW solar tracker installeret i Sydney

Forhåndsprisen for en 10kW dual-axis tracker – $20.000. Yderligere årlig indkomst fra trackeren – $2.200. Tilbagebetalingstid: cirka 9 år. Fortjeneste (16 år ved $2.200) – $35.200

Case Study 2 “1,5 kW to-akset solar tracker installeret i Sydney

Forhåndsprisen for en 1,5 kW enkeltakset tracker – $4.000. Yderligere årlig indkomst fra trackeren – $330. Tilbagebetalingstid: cirka 12 år. Fortjeneste (13 år ved $330) – $4.290

Case Study 3 “1,6 kW enkeltakset solar tracker installeret i Sydney

Forhåndsprisen på en 1,5 kW enkeltakset tracker – 3.000 USD Yderligere årlig indtægt fra trackeren – 266 USD Tilbagebetalingsperiode “ca. 11 års fortjeneste (14 år ved 266 $) – 3.724 $ Ovenstående eksempler viser, at økonomien ved solcelletrackere stærkt favoriserer store installationer. hvor prisen pr. kW installeret effekt for trackeren bliver meget lavere. For store anlæg (omkring 10 kW), hvor formålet med systemet er at generere store mængder elektricitet og feed-in takstindtægter, er solcelletrackere en meget attraktiv mulighed. Da kapacitetsgrænsen for feed-in tarif er 10 kW i de fleste stater, giver installation af en solcelletracker dig mulighed for at maksimere din generationsindkomst, hvor ingen andre muligheder er tilgængelige.

For små 1,5 kW installationer er anskaffelsesomkostningerne for en tracker høje, og tilbagebetalingstiden er lang. I virkeligheden ville en investering af det samme beløb i yderligere solpaneler resultere i højere produktionsniveauer, større indtægter og større miljøfordele.

Kobad Bhavnagri Solar Energy Consultant Solar Choice Pty Ltd